(57)【要約】  光学ヘッドを小型化することができるとともに、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号及び再生信号の品質を向上させることができる光学ヘッド及び光情報装置を提供する。光検出器（１２０）は、光ディスクからの反射光束を受光する受光部（１２１）と、受光部（１２１）を被覆するパッケージ（１２５）とを含み、パッケージ（１２５）は、受光部（１２１）の光束入射側の受光面上に形成され、反射光束を受光部（１２１）へ導く複数の導光部（１２４）と、複数の導光部（１２４）以外を遮光する遮光部（１１４）とを有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２層以上の記録層を有する情報記録媒体から情報を再生する光学ヘッドであって、
光束を出射する光源と、
前記光源から出射した光束を前記情報記録媒体に集光する対物レンズと、
前記情報記録媒体で反射された反射光束に非点収差を発生させる非点収差発生部と、
入射した光束を分割する光束分割部と、
前記非点収差発生部によって非点収差が発生した前記反射光束を検出する光検出器とを備え、
前記光検出器は、
前記反射光束を受光する受光部と、
前記受光部を被覆するパッケージとを含み、
前記パッケージは、前記受光部の光束入射側の受光面上に形成され、前記反射光束を前記受光部へ導く複数の導光部と、前記複数の導光部以外を遮光する遮光部とを有することを特徴とする光学ヘッド。
【請求項２】
前記光束分割部は、入射した光束を、メインビームと、第１及び第２のサブビームとに分割し、
前記受光部は、前記メインビームを受光するメインビーム受光部と、前記第１のサブビームを受光する第１のサブビーム受光部と、前記第２のサブビームを受光する第２のサブビーム受光部とを含み、
前記複数の導光部は、前記メインビーム受光部、前記第１のサブビーム受光部及び前記第２のサブビーム受光部の光束入射側の受光面上にそれぞれ個別に形成されていることを特徴とする請求項１記載の光学ヘッド。
【請求項３】
前記導光部の形状は、円形であることを特徴とする請求項１又は２記載の光学ヘッド。
【請求項４】
前記導光部の形状は、非円形であることを特徴とする請求項１又は２記載の光学ヘッド。
【請求項５】
前記パッケージは、樹脂により構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光学ヘッド。
【請求項６】
前記パッケージは、シリコーンにより構成されていることを特徴とする請求項５記載の光学ヘッド。
【請求項７】
前記パッケージは、樹脂、ガラス及び金属のいずれかにより構成され、
前記複数の導光部は、前記樹脂、前記ガラス及び前記金属のいずれかに形成された開口部を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光学ヘッド。
【請求項８】
前記パッケージは、樹脂及びガラスのいずれかにより構成され、
前記遮光部は、前記樹脂及び前記ガラスのいずれかの表面に形成された金属膜及び光学膜のいずれかを含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光学ヘッド。
【請求項９】
前記光束分割部は、前記対物レンズと前記非点収差発生部との間に配置され、前記情報記録媒体で反射された反射光束を分割することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の光学ヘッド。
【請求項１０】
前記光束分割部は、前記光源と前記対物レンズとの間に配置され、前記光源から出射した光束を分割することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の光学ヘッド。
【請求項１１】
前記光検出器は、前記受光部で受光した前記反射光束を光電変換することにより得られた電気信号に所定の演算を施す演算部をさらに含み、
前記パッケージは、前記演算部を被覆し、
前記遮光部は、前記演算部に入射する光束をすべて遮光することを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の光学ヘッド。
【請求項１２】
前記光検出器は、前記受光部で受光した前記反射光束を光電変換することにより得られた電気信号に所定の演算を施す演算部をさらに含み、
前記パッケージは、前記演算部を被覆し、
前記演算部は、フォーカスエラー信号を生成する第１の演算回路と、トラッキングエラー信号を生成する第２の演算回路と、前記情報記録媒体の再生信号を生成する第３の演算回路とを含み、
前記パッケージは、前記第３の演算回路の光束入射側の回路面上に形成される開口部をさらに有することを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の光学ヘッド。
【請求項１３】
前記受光部の光束入射側の受光面上に形成された前記複数の導光部と、前記第３の演算回路の光束入射側の回路面上に形成された前記開口部とは、互いに異なる材料及び工法により形成されることを特徴とする請求項１２記載の光学ヘッド。
【請求項１４】
２層以上の記録層を有する情報記録媒体から情報を再生する光学ヘッドであって、
光束を出射する光源と、
前記光源から出射した光束を前記情報記録媒体に集光する対物レンズと、
前記情報記録媒体で反射された反射光束に非点収差を発生させる非点収差発生部と、
前記非点収差発生部によって非点収差が発生した前記反射光束を検出する光検出器とを備え、
前記光検出器は、
前記反射光束を受光する受光部と、
前記受光部で受光した前記反射光束を光電変換することにより得られた電気信号に所定の演算を施す演算部と、
前記受光部及び前記演算部を被覆するパッケージとを含み、
前記演算部は、フォーカスエラー信号を生成する第１の演算回路と、トラッキングエラー信号を生成する第２の演算回路と、前記情報記録媒体の再生信号を生成する第３の演算回路とを含み、
前記パッケージは、前記第３の演算回路の光束入射側の回路面上に形成された開口部と、前記開口部以外を遮光する遮光部とを有することを特徴とする光学ヘッド。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれかに記載の光学ヘッドと、
情報記録媒体を回転駆動するための駆動部と、
前記光学ヘッド及び前記駆動部を制御する制御部とを備えることを特徴とする光情報装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光ディスク又は光カードなどの情報記録媒体に情報を記録又は再生する光学ヘッド、及び当該光学ヘッドを備える光情報装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の光学ヘッドの光検出器は、受光部と、受光部で受光した光束を光電変換することにより得られた電気信号に所定の演算を施す演算回路とを備える。受光部は、光検出器の略中心付近に位置しており、光検出器の光束入射側にはアパーチャが設けられている（例えば、特許文献１参照）。【０００３】
図２９は、特許文献１に記載された従来の光学ヘッドの光学系の構成を示す図である。図３０は、従来の光学ヘッドの検出光学系の詳細を示す図である。図３１は、従来の光学ヘッドの光検出器の受光面を示す図である。【０００４】
図２９において、光学ヘッドは、半導体レーザ４０１、コリメータレンズ４０２、ビームスプリッタ４０３、対物レンズ４０４、検出手段４０６、光検出器４０７、アパーチャ４０８及び回折格子４０９を備える。【０００５】
半導体レーザ１０１から出射した光ビームは、回折格子４０９により異なる複数の光束に分離される。回折格子４０９を透過した光束は、コリメータレンズ４０２で平行光束に変換され、ビームスプリッタ４０３を透過する。ビームスプリッタ４０３を透過した光束は、対物レンズ４０４によって収束され、いわゆる３ビームの収束光となる。この収束光は、光ディスク４０５の記録層に照射される。光ディスク４０５の記録層で反射及び回折された光は、再び対物レンズ４０４を透過し、ビームスプリッタ４０３で反射される。対物レンズ４０４は、不図示の対物レンズアクチュエータにより光軸方向（フォーカス方向）及び光ディスク４０５の半径方向（ラジアル方向）に駆動される。ビームスプリッタ４０３を反射した光束は、検出手段４０６を通り、光検出器４０７に入射する。このとき、検出手段４０６と光検出器４０７との間に構成されたアパーチャ４０８は、光検出器４０７の受光部に入射する迷光を遮断する。【０００６】
また、図３０において、光検出器４０７は、アパーチャ４０８を通過した光束を受光する。アパーチャ４０８には、１つの開口部４０８ａが形成されており、開口部４０８ａの形状は、図３１に破線で示すように光軸を中心に略円形としている。【０００７】
図３２は、従来の光学ヘッドの光検出器の受光面における受光部の配置を示す図である。検出手段４０６を透過した光束は、４分割受光部４１０により受光され、いわゆるフォーカスエラー信号が生成される。【０００８】
図３３は、従来の光学ヘッドの光検出系を示す図であり、図３４は、従来の光学ヘッドの光検出器の４分割受光部において形成される光束を示す図である。図３３に示すように、検出手段４０６は、光束の入射面側にシリンドリカル面４０６ａを有し、出射面側に凹レンズ面４０６ｂを有している。検出手段４０６は、光軸に対し直交する面内において９０度の角度で焦点位置の異なる非点隔差を発生する。また、シリンドリカル面４０６ａの方向は、光検出器４０７の４分割受光部４１０に対し略４５度傾いた角度に配置される。【０００９】
光ディスク４０５の面振れ等により、光ディスク４０５の記録層と対物レンズ４０４との相対距離が変化する。これにより、図３４に示すように、焦点位置での光束４１２ａは円形状となり、前焦線での光束４１２ｂ及び後焦線での光束４１２ｃは、互いに直交する楕円形状となる。【００１０】
図３２において、４分割受光部４１０の対角の受光領域の和信号の差を演算することでいわゆるフォーカスエラー信号が検出され、４分割受光部４１０の全ての受光領域和信号を演算することＲＦ信号が検出される。【００１１】
また、光検出器４０７のサブビーム受光部４１１は、光ディスク４０５の記録層のトラックに集光され、記録層から反射されたいわゆる３ビーム法におけるサブビームを受光する。４分割受光部４１０のメインビーム４１２の受光量に基づいて演算したいわゆるプッシュプル信号と、サブビーム受光部４１１のサブビーム４１３の受光量に基づいて演算した信号とを用いたいわゆる３ビーム法によって、トラッキングエラー信号が生成され、光ディスク４０５の記録層のトラックに対して対物レンズ４０４を追従させるトラッキングサーボが行われる。【００１２】
光検出器４０７はホルダ（不図示）にあらかじめ固定された上で、光束が４分割受光部４１０の略中心に入射するように光検出器４０７の光軸調整が行われる。そして、光検出器４０７の位置が決められたた上で、ホルダ及び光検出器４０７が光学ベース（不図示）に固定される。光学ベースの表面で反射した不要な表面反射光が４分割受光部４１０又はサブビーム受光部４１１に入射しないように、アパーチャ４０８は可能な範囲で小さい寸法が望ましい。ここで、アパーチャ４０８の孔径は、通過する光束径と光検出器４０７との相対位置ずれとアパーチャ４０８の寸法公差などを考慮した値となる。【００１３】
現在、小型であり、かつ２層以上の記録層を有した高記録密度の多層光ディスクに対応した光学ヘッドの開発が期待されている。小型であり、かつ多層光ディスクに対応した光学ヘッドを実現するためには、光学ヘッドの対物レンズの焦点距離とコリメータレンズの焦点距離との比であるいわゆる検出光学系の横倍率を大きくすることにより光ディスクの他層で反射した迷光がサブビーム受光部４１１に入射しない構成にするとともに、往路の検出光学系を小型化する必要がある。他層で反射した迷光がサブビーム受光部４１１に入射することによりトラッキングエラー信号にオフセットが発生する。また、目標とする自層で反射した光と他層で反射した光との干渉により、トラッキングエラー信号のＤＣレベルが変動し、トラッキングサーボの性能を大幅に劣化させ、記録性能及び再生性能が低下することとなる。【００１４】
サブビーム受光部４１１に光ディスクの他層からの迷光が入らない光学ヘッドの構成にするためには、光学ヘッドの検出光学系の横倍率を大きくしてメインビームとサブビームとの距離を離すことが必須となる。しかしながら、このとき、アパーチャ４０８の大きさも大きくなり、迷光が光検出器４０７に入りやすくなる。そのため、フォーカスエラー信号及びトラッキングエラー信号にオフセットが発生し、サーボ信号の品質及び再生信号の品質が大幅に劣化し、記録性能及び再生性能が悪化することとなる。特に、サブビームはメインビームに比べて光量が１／１０程度であるため、干渉によるわずかな光量変化がトラッキングエラー信号の大きな変動となる。【００１５】
また、アパーチャ４０８の開口部４０８ａの径が大きくなることで、アパーチャ４０８を保持するホルダの強度も大幅に低下することとなる。ホルダの強度を維持するには、ホルダの寸法を大きくする必要がある。これに伴い光学ヘッドの寸法も大きくなってしまい、光学ヘッドの小型化と再生性能の向上とを両立することができなくなる。光学ヘッドの小型化と再生性能の向上とを両立するには、検出光学系の横倍率を大きくして光ディスクの他層で反射した迷光がサブビーム受光部４１１に入射しない構成にする必要があるとともに、光学ヘッドの復路の検出光学系を小型化するとともに光学素子及び受光素子を小型化することにより、光学ヘッドの高さ方向の寸法を小さくする必要がある。【００１６】
復路の検出光学系を小型化するには、対物レンズ、コリメータレンズ及びシリンドリカルレンズの焦点距離を小さくするとともに、光学ヘッドの各構成部品を小型化することが必要であり、光検出器の小型化及びアパーチャ４０８を保持するホルダの小型化とともにアパーチャ径の精度向上による小径化も必須となる。【００１７】
図３５は、検出光学系の倍率と、光検出器上のメインビームとサブビームとの間隔との関係、及び検出光学系の倍率と、光検出器上の２つのサブビームの間隔との関係を説明するための図である。表１は、検出光学系の倍率と、光検出器上のメインビームとサブビームとの間隔との関係、及び検出光学系の倍率と、光検出器上の２つのサブビームの間隔との関係を示す表である。【００１８】
【表１】
2011118177.tif 000003
【００１９】
従来の光学ヘッドで一般的に用いられる検出光学系の横倍率は略６倍であり、光ディスク上のメインビームとサブビームとの間隔を２０μｍと仮定すると、光検出器４０７上のメインビーム４１２とサブビーム４１３との間隔Ｘは１２０μｍとなる。一方、多層光ディスクを再生するため、検出光学系の横倍率を１４倍〜１６倍に設定した場合、光検出器４０７上のメインビーム４１２とサブビーム４１３との間隔Ｘは２８０μｍ〜３２０μｍと増加し、光検出器４０７の寸法が大きくなる。また、光検出器４０７のサブビーム受光部４１１においてサブビーム４１３がケラレないように光束を入射させるためには、アパーチャの開口部の径を大きくする必要がある。アパーチャの開口部の径を大きくするには、アパーチャを保持するホルダの強度を確保する必要がある。そのため、ホルダの寸法が大きくなってしまい、光学ヘッドの厚さが図３０のＹ方向に増加してしまうという課題を有していた。【００２０】
また、光検出器４０７のＹ方向の寸法をできるだけ小さくするために、４分割受光部４１０とサブビーム受光部４１１との間隔が大きく離れている場合は、４分割受光部４１０とサブビーム受光部４１１との間に演算回路を配置する。この場合、演算回路にも、他層迷光又は光学ベースの表面等で反射した迷光が照射されることとなる。光検出器４０７の演算回路のアンプ部に光が照射されると、アンプ部で微少な信号が発生し、発生した微小な信号が出力信号に漏れこみ、フォーカスエラー信号又はトラッキングエラー信号のオフセットとなる。これにより、サーボ信号及び再生信号の品質が大幅に劣化し、記録性能及び再生性能が悪化することとなる。【００２１】
フォーカスエラー信号は、下記の式（１）に基づいて算出され、トラッキングエラー信号は、下記の式（２）に基づいて算出される。【００２２】
フォーカスエラー信号＝（Ａ２＋Ａ４）−（Ａ１＋Ａ３）・・・（１）
トラッキングエラー信号＝（Ａ３＋Ａ４）−（Ａ１＋Ａ２）−ｋ（Ｂ２−Ｂ１）・・・（２）【００２３】
なお、上記の式（１）及び式（２）において、Ａ１〜Ａ４は、４分割受光部４１０の各受光領域の出力を表し、Ｂ１及びＢ２は、２つに分割されたサブビーム受光部４１１の各受光領域の出力を表し、ｋはゲインを表す。【００２４】
トラッキングエラー信号において、サブビーム４１３の光量はメインビーム４１２の光量よりも小さく、サブビーム４１３の光量はメインビーム４１２の光量の約１／１０である。そのため、サブビーム受光部４１１の各受光領域の出力の差分値にゲインｋを乗算することで補正を行う。通常、ゲインｋは、１〜５程度の値とする。このとき、サブビームから得られる信号が干渉により変動することで、トラッキングエラー信号は大きく変動することとなる。そのため、サブビーム受光部４１１への他層迷光の入射量の低減は必須となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２５】
【特許文献１】特開平５−２９０４０４号公報
【発明の概要】
【００２６】
本発明は、上記の課題を解決するためになされたもので、光学ヘッドを小型化することができるとともに、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号及び再生信号の品質を向上させることができる光学ヘッド及び光情報装置を提供することを目的とするものである。
【００２７】
本発明の一局面に係る光学ヘッドは、２層以上の記録層を有する情報記録媒体から情報を再生する光学ヘッドであって、光束を出射する光源と、前記光源から出射した光束を前記情報記録媒体に集光する対物レンズと、前記情報記録媒体で反射された反射光束に非点収差を発生させる非点収差発生部と、入射した光束を分割する光束分割部と、前記非点収差発生部によって非点収差が発生した前記反射光束を検出する光検出器とを備え、前記光検出器は、前記反射光束を受光する受光部と、前記受光部を被覆するパッケージとを含み、前記パッケージは、前記受光部の光束入射側の受光面上に形成され、前記反射光束を前記受光部へ導く複数の導光部と、前記複数の導光部以外を遮光する遮光部とを有する。
【００２８】
この構成によれば、光源は、光束を出射する。対物レンズは、光源から出射した光束を情報記録媒体に集光する。非点収差発生部は、情報記録媒体で反射された反射光束に非点収差を発生させる。光束分割部は、光源から出射した光束及び情報記録媒体で反射された反射光束のいずれか一方を分割する。光検出器は、非点収差発生部によって非点収差が発生した反射光束を検出する。光検出器は、反射光束を受光する受光部と、受光部を被覆するパッケージとを含む。パッケージは、受光部の光束入射側の受光面上に形成され、反射光束を受光部へ導く複数の導光部と、複数の導光部以外を遮光する遮光部とを有している。
【００２９】
本発明によれば、受光部の光束入射側の受光面上に導光部が形成されるので、光検出器とは別にアパーチャを備える構成に比べて、光学ヘッドを小型化することができる。また、受光部の光束入射側の受光面上に複数の導光部が形成されるので、迷光が受光部に入射するのを防止することができ、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号及び再生信号の品質を向上させることができる。
【００３０】
本発明の目的、特徴及び利点は、以下の詳細な説明と添付図面とによって、より明白となる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施の形態１における光学ヘッドの光学系の構成を示す図である。
【図２】（Ａ）は、本発明の実施の形態１における光検出器の底面を示す図であり、（Ｂ）は、本発明の実施の形態１における光検出器の側面を示す図であり、（Ｃ）は、本発明の実施の形態１における光検出器の正面を示す図であり、（Ｄ）は、図２（Ｃ）の光検出器の構成からパッケージ及び接着剤を除いた構成を示す図である。
【図３】本発明の実施に形態１における光検出器の受光部の構成及び演算回路の構成を示す図である。
【図４】本発明の実施の形態１におけるシリンドリカルレンズを含む検出光学系の構成を示す図である。
【図５】前焦線、後焦線及び焦点位置における４分割受光領域上でのメインビームの形状を示す図である。
【図６】本発明の実施の形態１における光学ヘッドのコリメータレンズから光検出器までの部分的な構成を示す断面図である。
【図７】本発明の実施の形態１における光ディスクドライブの構成を示す図である。
【図８】光検出器と光学ベースとの固定方法について説明するための図である。
【図９】（Ａ）は、２層の光ディスクにおける他層からの表面反射について説明するための図であり、（Ｂ）は、多層の光ディスクにおける他層からの表面反射について説明するための図である。
【図１０】（Ａ）は、従来の光学ヘッドの光検出器上におけるメインビームとサブビームとの距離と、他層迷光との関係を示す図であり、（Ｂ）は、本発明の実施の形態１の光学ヘッドの光検出器上におけるメインビームとサブビームとの距離と、他層迷光との関係を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態１における光検出器の導光部の構成例を示す断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態１の第１の変形例における光検出器の導光部の構成例を示す断面図である。
【図１３】（Ａ）は、従来の光学ヘッドで得られるトラッキングエラー信号の波形を示す図であり、（Ｂ）は、本発明の実施の形態１における光学ヘッドで得られるトラッキングエラー信号の波形を示す図である。
【図１４】（Ａ）は、本発明の実施の形態１の第２の変形例における光検出器の構成を示す側面図であり、（Ｂ）は、図１４（Ａ）に示す光検出器を上方から見た図である。
【図１５】（Ａ）は、本発明の実施の形態１の第３の変形例における光検出器の構成を示す側面図であり、（Ｂ）は、図１５（Ａ）に示す光検出器を上方から見た図である。
【図１６】（Ａ）は、本発明の実施の形態１の第４の変形例における光検出器の構成を示す正面図であり、（Ｂ）は、図１６（Ａ）に示す光検出器の部分断面図であり、（Ｃ）は、図１６（Ｂ）に示す光検出器を上方から見た図である。
【図１７】（Ａ）は、本発明の実施の形態１の第５の変形例における光検出器の構成を示す正面図であり、（Ｂ）は、図１７（Ａ）に示す光検出器の部分断面図であり、（Ｃ）は、図１７（Ｂ）に示す光検出器を上方から見た図である。
【図１８】本発明の実施の形態２における光学ヘッドの光学系の構成を示す図である。
【図１９】図１８に示すホログラム素子の構成を示す図である。
【図２０】（Ａ）は、本発明の実施の形態２における光検出器の構成を示す側面図であり、（Ｂ）は、本発明の実施の形態２における光検出器の構成を示す正面図である。
【図２１】本発明の実施の形態２におけるトラッキングエラー信号の演算方法について説明するための図である。
【図２２】本発明の実施の形態２における光検出器の構成を示す断面図である。
【図２３】本発明の実施の形態２の変形例における光検出器の構成を示す断面図である。
【図２４】（Ａ）は、本発明の実施の形態３における光検出器の構成を示す正面図であり、（Ｂ）は、図２４（Ａ）に示す光検出器の２４Ｂ−２４Ｂ線断面図である。
【図２５】本発明の実施の形態３の変形例における光検出器の構成を示す側面図である。
【図２６】（Ａ）は、本発明の実施の形態４における光検出器の構成を示す正面図であり、（Ｂ）は、図２６（Ａ）に示す光検出器の２６Ｂ−２６Ｂ線断面図である。
【図２７】本発明の実施の形態５における光学ヘッドの光学系の構成を示す図である。
【図２８】本発明の実施の形態５における光検出器の構成を示す正面図である。
【図２９】従来の光学ヘッドの光学系の構成を示す図である。
【図３０】従来の光学ヘッドの検出光学系の詳細を示す図である。
【図３１】従来の光学ヘッドの光検出器の受光面を示す図である。
【図３２】従来の光学ヘッドの光検出器の受光面における受光部の配置を示す図である。
【図３３】従来の光学ヘッドの検出光学系を示す図である。
【図３４】従来の光学ヘッドの光検出器の４分割受光部において形成される光束を示す図である。
【図３５】検出光学系の倍率と、光検出器上のメインビームとサブビームとの間隔との関係、及び検出光学系の倍率と、光検出器上の２つのサブビームの間隔との関係を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
【００３３】
（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１における光学ヘッドの光学系の構成を示す図である。
【００３４】
図１において、図２９〜図３５と同じ構成要素については同じ符号を用いて説明する。図１において、光学ヘッド１０は、半導体レーザ１０１、回折格子１０２、ビームスプリッタ１０３、コリメータレンズ１０４、対物レンズ１０５、対物レンズアクチュエータ１０６、シリンドリカルレンズ１０８及び光検出器１２０を備える。
【００３５】
半導体レーザ１０１は、光束を出射する。光源としての半導体レーザ１０１から出た光束は、回折格子１０２により異なる複数の光束に分離される。回折格子１０２は、半導体レーザ１０１から出射した光束を分割する。回折格子１０２は、半導体レーザ１０１から出射した光束を分割する。回折格子１０２は、入射した光束を、メインビームと、第１及び第２のサブビームとに分割する。
【００３６】
回折格子１０２を透過した光束は、ビームスプリッタ１０３で反射された後、コリメータレンズ１０４で平行光束に変換され、対物レンズ１０５に入射する。対物レンズ１０５は、半導体レーザ１０１から出射した光束を光ディスク２１に集光する。対物レンズ１０５に入射した光束は、いわゆる３ビームの収束光となり、光ディスク２１に照射される。対物レンズ１０５は、対物レンズアクチュエータ１０６（詳細は図示せず）により光軸方向（フォーカス方向）及び光ディスク２１のトラッキング方向（ラジアル方向）に駆動される。
【００３７】
光ディスク２１の記録層で反射及び回折された光束は、再び対物レンズ１０５及びコリメータレンズ１０４を透過し、ビームスプリッタ１０３に入射する。ビームスプリッタ１０３を透過した光束は、シリンドリカルレンズ１０８に入射する。シリンドリカルレンズ１０８は、光ディスク２１で反射された反射光束に非点収差を発生させる。シリンドリカルレンズ１０８を透過した光束は、光検出器１２０に入射する。光検出器１２０は、シリンドリカルレンズ１０８によって非点収差が発生した反射光束を検出する。
【００３８】
図２（Ａ）〜図２（Ｄ）は、光検出器１２０の構成を示した正面図及び側面図である。図２（Ａ）は、本発明の実施の形態１における光検出器の底面を示す図であり、図２（Ｂ）は、本発明の実施の形態１における光検出器の側面を示す図であり、図２（Ｃ）は、本発明の実施の形態１における光検出器の正面を示す図であり、図２（Ｄ）は、図２（Ｃ）の光検出器の構成からパッケージ１２５及び接着剤１２６を除いた構成を示す図である。
【００３９】
光検出器１２０は、受光部１２１、演算回路１２２、端子部１２３及びパッケージ１２５を含む。受光部１２１は、光ディスク２１で反射された反射光束を受光する。演算回路１２２は、受光部１２１で受光した反射光束を光電変換することにより得られた電気信号に所定の演算を施す。パッケージ１２５は、受光部１２１及び演算回路１２２を被覆する。
【００４０】
シリコンウェハー等により構成された基板１２７には、受光部１２１、演算回路１２２及び端子部１２３が形成され、シリコーン等の樹脂、ガラス又は金属により構成されたパッケージ１２５は、基板１２７上に接着剤１２６により貼り合わされる。基板１２７の光入射側の面には、受光部１２１及び演算回路１２２が形成され、光入射側の面に対向する面には、端子部１２３が形成されている。
【００４１】
パッケージ１２５は、受光部１２１の光束入射側の受光面上に形成され、反射光束を受光部１２１へ導く複数の導光部１２４と、複数の導光部１２４以外を遮光する遮光部１１４とを有する。
【００４２】
端子部１２３は、ＦＰＣ（フレキシブルプリント基板）１２８上に半田付けにより実装され、受光部１２１で検出した信号を伝達する。なお、ＦＰＣ１２８は回路基板であってもよい。導光部１２４は、パッケージ１２５に開口部又は透過部として構成され、受光部１２１の各受光領域（不図示）と精度よく位置あわせされている。パッケージ１２５は入射光束側に配置される。図２（Ｃ）の斜線で示す部分は入射光束を遮光する遮光部１１４であり、目標とする記録層とは異なる他層からの迷光を精度よく遮断する。このとき、遮光部１１４の透過率は１０％以下であることが望ましい。
【００４３】
受光部１２１は、複数の受光領域を含み、パッケージ１２５は、受光部１２１の各受光領域に入射する光束に対してそれぞれ個別に導光部１２４が形成される。図２（Ｃ）では、メインビーム、第１のサブビーム及び第２のサブビームに対応する３つの導光部１２４がパッケージ１２５に形成されている。また、受光部１２１の各受光領域上に導光部１２４を設けてもよい。
【００４４】
積層回路で構成された演算回路１２２にはビアホールが設けられ、当該ビアホールを介して演算回路１２２と、光検出器１２０の底面に設けられた端子部１２３とが接続される。なお、端子部１２３は、光検出器１２０の側面から配線により演算回路１２２と接続してもよい。接着剤１２６は、基板１２７上の受光部１２１以外の領域に塗布されてもよいし、基板１２７の四隅のみに塗布されてもよいし、基板１２７の上面の全ての面に塗布されてもよい。
【００４５】
このとき、接着剤１２６の材料は、パッケージ１２５、導光部１２４及び接着剤１２６の組み合わせによる透過率と、接着剤１２６の４０５ｎｍの波長の光による品質劣化とのバランスにより選択される。
【００４６】
図３は、本発明の実施に形態１における光検出器１２０の受光部１２１の構成及び演算回路１２２の構成を示す図である。受光部１２１は、４分割受光領域１４０、第１のサブビーム受光領域１４１ａ及び第２のサブビーム受光領域１４１ｂを含む。演算回路１２２は、第１〜第７の加算アンプ１４４ａ〜１４４ｇ及び第１〜第４の差動アンプ１４５ａ〜１４５ｄを含む。
【００４７】
４分割受光領域１４０は、シリンドリカルレンズ１０８を透過した光束のうちメインビーム１４２を受光する。第１の差動アンプ１４５ａによって、４分割受光領域１４０の対角の和信号の差が演算されることでいわゆるフォーカスエラー信号が検出され、第１の加算アンプ１４４ａによって、４分割受光領域１４０の全ての信号の和が演算されることでＲＦ信号が検出される。
【００４８】
すなわち、第２の加算アンプ１４４ｂ及び第３の加算アンプ１４４ｃは、それぞれ４分割受光領域１４０の対角に位置する領域から出力される信号を加算する。第１の差動アンプ１４５ａは、第２の加算アンプ１４４ｂから出力される和信号と、第３の加算アンプ１４４ｃから出力される和信号との差分を算出する。また、第１の加算アンプ１４４ａは、第２の加算アンプ１４４ｂから出力される和信号と、第３の加算アンプ１４４ｃから出力される和信号とを加算する。
【００４９】
一方、光検出器１２０の第１のサブビーム受光領域１４１ａ及び第１のサブビーム受光領域１４１ｂは、光ディスク２１の記録層のトラックに集光されるとともに反射された、いわゆる３ビーム法における第１のサブビーム１４３ａ及び第２のサブビーム１４３ｂを受光する。シリンドリカルレンズ１０８を透過した光束のうち第１のサブビーム１４３ａ及び第２のサブビーム１４３ｂは、第１のサブビーム受光領域１４１ａ及び第１のサブビーム受光領域１４１ｂにより受光される。第１のサブビーム受光領域１４１ａ及び第１のサブビーム受光領域１４１ｂは、それぞれＹ方向（トラッキング方向に垂直な方向）に沿って２つの領域に分割されている。
【００５０】
４分割受光領域１４０で受光したメインビーム１４２に基づいて演算されたプッシュプル信号と、第１のサブビーム受光領域１４１ａ及び第１のサブビーム受光領域１４１ｂで受光した光量に対応する信号とが、第６及び第７の加算アンプ１４４ｆ，１４４ｇ及び第２〜第４の差動アンプ１４５ｂ〜１４５ｄで演算される。これにより、３ビーム法、いわゆるＤＰＰ（差動プッシュプル）法におけるトラッキングエラー信号が生成され、光ディスク２１の記録層のトラックに対して対物レンズ１０５を追従させるトラッキングサーボが行われる。
【００５１】
すなわち、第４の加算アンプ１４４ｄ及び第５の加算アンプ１４４ｅは、それぞれ４分割受光領域１４０のＸ方向（トラッキング方向）に隣接する領域から出力される信号を加算する。第３の差動アンプ１４５ｃは、第４の加算アンプ１４４ｄから出力される和信号と、第５の加算アンプ１４４ｅから出力される和信号との差分を算出する。また、第６の加算アンプ１４４ｆは、第１のサブビーム受光領域１４１ａの上部の領域から出力される信号と、第２のサブビーム受光領域１４１ｂの上部の領域から出力される信号とを加算する。第７の加算アンプ１４４ｇは、第１のサブビーム受光領域１４１ａの下部の領域から出力される信号と、第２のサブビーム受光領域１４１ｂの下部の領域から出力される信号とを加算する。第２の差動アンプ１４５ｂは、第６の加算アンプ１４４ｆから出力される和信号と、第７の加算アンプ１４４ｇから出力される和信号との差分を算出する。さらに、第４の差動アンプ１４５ｄは、第２の差動アンプ１４５ｂから出力される差分信号と、第３の差動アンプ１４５ｃから出力される差分信号との差分を算出する。
【００５２】
なお、本実施の形態において、対物レンズ１０５が対物レンズの一例に相当し、シリンドリカルレンズ１０８が非点収差発生部の一例に相当し、回折格子１０２が光束分割部の一例に相当し、光検出器１２０が光検出器の一例に相当し、受光部１２１が受光部の一例に相当し、パッケージ１２５がパッケージの一例に相当し、複数の導光部１２４が複数の導光部の一例に相当し、遮光部１１４が遮光部の一例に相当し、４分割受光領域１４０がメインビーム受光部の一例に相当し、第１のサブビーム受光領域１４１ａが第１のサブビーム受光部の一例に相当し、第２のサブビーム受光領域１４１ｂが第２のサブビーム受光部の一例に相当する。
【００５３】
図４は、本発明の実施の形態１におけるシリンドリカルレンズを含む検出光学系の構成を示す図である。図４に示すように、シリンドリカルレンズ１０８は、光束の入射面側にシリンドリカル形状のシリンドリカル面１０８ａを有し、出射面側にレンズパワーを持った凹レンズ面１０８ｂを有する。シリンドリカル面１０８ａは、光軸に対し直交する面内において９０度の角度で焦点位置の異なる非点隔差を発生する。また、シリンドリカル面１０８ａの方向は、光検出器１２０の４分割受光領域１４０に対し略４５度傾いた角度に配置される。
【００５４】
図５は、前焦線、後焦線及び焦点位置における４分割受光領域１４０上でのメインビームの形状を示す図である。焦点位置におけるメインビーム１４２ａは、円形状であり、前焦線におけるメインビーム１４２ｂ及び後焦線におけるメインビーム１４２ｃは、互いに直交する楕円形状である。
【００５５】
光ディスク２１の面振れ等により、光ディスク２１の記録層と対物レンズ１０５との相対距離が変化することによって、前焦線及び後焦線において図５のような光束が形成される。受光部１２１は、図４の焦点位置に配置されることとなる。検出光学系の横倍率（β）は、対物レンズ１０５の焦点距離と、コリメータレンズ１０４の焦点距離と、シリンドリカルレンズ１０８の凹レンズ面１０８ｂの光学パワーとにより決定される。
【００５６】
図６は、本発明の実施の形態１における光学ヘッド１０のコリメータレンズ１０４から光検出器１２０までの部分的な構成を示す断面図である。光学ベース１１１は、半導体レーザ１０１（図示せず）、回折格子１０２（図示せず）、ビームスプリッタ１０３、コリメータレンズ１０４、対物レンズ１０５を駆動する対物レンズアクチュエータ１０６（図示せず）及びシリンドリカルレンズ１０８を保持する。一方、光検出器１２０は、光学ベース１１１に対して、外部ジグ（図示せず）にて固定される。光検出器１２０は、光学ベース１１１上でＺ方向（光軸方向）及びＸ−Ｙ平面（光軸と直交する面）内にて調整可能な構成となっている。
【００５７】
次に、光検出器１２０の光学ベース１１１及び光軸に対する調整について説明する。光検出器１２０の４分割受光領域１４０に入射するメインビーム１４２が４分割受光領域１４０の略中心に入射するように、光検出器１２０のＸ―Ｙ平面の位置が調整される。一方、対物レンズ１０５の焦点が光ディスク２１の記録層に合っている状態で、非点隔差の焦点位置に受光部１２１が配置されるように、Ｚ方向の位置が調整される。これにより、４分割受光領域１４０に入射するメインビーム１４２が円形になり、フォーカスエラー信号にオフセットがなくなる。このとき、対物レンズ１０５の焦点が光ディスク２１の記録層に合っている状態で、フォーカスエラー信号の出力は０となる。また、第１のサブビーム受光領域１４１ａ及び第２のサブビーム受光領域１４１ｂの略中心に第１のサブビーム１４３ａ及び第２のサブビーム１４３ｂが入射するように、光軸回りの回転調整（θＺ）が行われる。Ｘ−Ｙ平面の位置調整によりフォーカスエラー信号のバランス調整が行われ、光軸回りの回転調整（θＺ）によりトラッキングエラー信号の詳細調整が行われ、Ｚ方向の位置調整によりフォーカスエラー信号のフォーカスオフセットの調整が行われる。
【００５８】
フォーカスエラー信号の調整が行われることにより、第１のサブビーム１４３ａ及び第２のサブビーム１４３ｂが、第１のサブビーム受光領域１４１ａ及び第２のサブビーム受光領域１４１ｂに略入射する関係に光学設計される。また、トラッキングエラー信号の振幅が最大となるように、光軸中心周りに光検出器１２０全体を回転調整することで、第１のサブビーム１４３ａ及び第２のサブビーム１４３ｂと第１のサブビーム受光領域１４１ａ及び第２のサブビーム受光領域１４１ｂとの位置関係の微調整が行われることとなる。ＲＦ信号は、４分割受光領域１４０で受光した光束をすべて加算することで検出される。
【００５９】
図６に示すように、光検出器１２０を外部ジグ（図示せず）で保持した上で、メインビーム１４２が４分割受光領域１４０の略中心に入射するよう光検出器１２０の光軸調整が行われ、位置決めされた状態で光検出器１２０が光学ベース１１１に固定される。他層からの反射光が迷光及び発散光束となって、４分割受光領域１４０、第１のサブビーム受光領域１４１ａ及び第２のサブビーム受光領域１４１ｂに入射しないように、また光学ベース１１１の表面で反射した不要な表面反射光が４分割受光領域１４０、第１のサブビーム受光領域１４１ａ及び第２のサブビーム受光領域１４１ｂに入射しないように、導光部１２４は可能な範囲で小さい寸法が望ましい。ここで、導光部１２４の径又は表面積は、通過する光束径、光検出器１２０の光軸調整時の調整誤差、導光部１２４と受光部１２１との相対位置ずれ、及び導光部１２４の寸法公差などを考慮した値となる。
【００６０】
図７は、本発明の実施の形態１における光ディスクドライブの構成を示す図である。図７において、光ディスクドライブ２０は、光学ヘッド１０、モータ２０３、トラバース２０４、制御回路２０５、信号処理回路２０６及び入出力回路２０７を備える。光ディスクドライブ２０は、光情報装置の一例に相当する。
【００６１】
光ディスク２１は、クランパー２０１とターンテーブル２０２とで挟んで固定され、モータ（回転系）２０３によって回転させられる。モータ２０３は、光ディスク２１を回転駆動する。光学ヘッド１０はトラバース（移送系）２０４上に乗っている。トラバース２０４は、光学ヘッド１０を光ディスク２１の半径方向に移動させる。これにより、照射する光が光ディスク２１の内周から外周まで移動できるようにしている。
【００６２】
制御回路２０５は、光学ヘッド１０及びモータ２０３を制御する。制御回路２０５は、光学ヘッド１０から受けた信号に基づいて、フォーカス制御、トラッキング制御、トラバース制御及びモータ２０３の回転制御等を行う。また、信号処理回路２０６は、再生信号（ＲＦ信号）から情報を再生し、入出力回路２０７に出力したり、入出力回路２０７から入ってきた記録信号を、制御回路２０５を通じて光学ヘッド１０へ送出したりする。
【００６３】
なお、本実施の形態において、光ディスクドライブ２０が光情報装置の一例に相当し、光学ヘッド１０が光学ヘッドの一例に相当し、モータ２０３が駆動部の一例に相当し、制御回路２０５が制御部の一例に相当する。
【００６４】
図８は、光検出器１２０と光学ベース１１１との固定方法について説明するための図である。光検出器１２０のＸ−Ｙ平面の位置調整、Ｚ方向の位置調整及び光軸周りの回転調整が行われ、外部ジグ１３８により位置決めされた後、光学ベース１１１と光検出器１２０とは、接着剤１３９により接着固定される。
【００６５】
図９（Ａ）は、２層の光ディスク２１における他層からの表面反射について説明するための図であり、図９（Ｂ）は、多層の光ディスク３１における他層からの表面反射について説明するための図である。この他層からの反射光が第１のサブビーム受光領域１４１ａ及び第２のサブビーム受光領域１４１ｂに入射すると、トラッキングエラー信号にオフセットを与え、トラッキングサーボの品質を劣化させる。図９（Ａ）では、２つの記録層を有する光ディスク２１の構成を示すとともに、ある記録層に収束光３００が集光されている時の他層からの迷光の発生の様子を示す。図９（Ａ）では、第１の記録層Ｌ０に焦点を結んでおり、第２の記録層Ｌ１で反射した光が他層迷光となる。
【００６６】
また、図９（Ｂ）では、４つの記録層を有する光ディスク３１の構成を示すとともに、ある記録層に収束光３００が集光されている時の他層からの迷光の発生の様子を示す。図９（Ｂ）では、第３の記録層Ｌ２に焦点を結んでおり、第１の記録層Ｌ０、第２の記録層Ｌ１及び第４の記録層Ｌ３で反射した光が他層迷光となる。
【００６７】
図９（Ａ）の２層の光ディスク２１において、第１の記録層Ｌ０と第２の記録層Ｌ１との層間隔ｄ２は、規格上２５±５μｍと定義されており、最小でも２０μｍであり、最大でも３０μｍである。そのため、他層迷光の光検出器１２０上での大きさは、ある程度制限される。
【００６８】
一方、図９（Ｂ）の３層以上の記録層を有する光ディスク３１において、最も間隔の小さい層間隔ｄ４ｍｉｎは、２層の光ディスク２１と比べて小さくなる可能性が高い。なお、図９（Ｂ）では、例として第３の記録層Ｌ２と第４の記録層Ｌ３との層間隔を層間隔ｄ４ｍｉｎとしている。また、最も間隔の離れた層間隔ｄ４ｍａｘは、２層の光ディスク２１と比べて大きくなる。このとき、光検出器１２０での他層迷光の大きさは、２層の光ディスク２１と比べて大幅に大きくなる。なお、図９（Ｂ）では、例として第１の記録層Ｌ０と第４の記録層Ｌ３との層間隔を層間隔ｄ４ｍａｘとしている。
【００６９】
従って、多層の光ディスク３１に情報を記録又は再生する際に、安定したトラッキングエラー信号を検出するためには、他層迷光が第１のサブビーム受光領域１４１ａ及び第２のサブビーム受光領域１４１ｂに漏れこまないようにする必要がある。これには、検出光学系の倍率（横倍率β）を大きくして、メインビーム１４２を受光する４分割受光領域１４０と、第１のサブビーム１４３ａ及び第２のサブビーム１４３ｂを受光する第１のサブビーム受光領域１４１ａ及び第２のサブビーム受光領域１４１ｂとの距離を大きく離す必要がある。
【００７０】
図１０（Ａ）は、従来の光学ヘッドの光検出器上におけるメインビームとサブビームとの距離と、他層迷光との関係を示す図であり、図１０（Ｂ）は、本発明の実施の形態１の光学ヘッドの光検出器上におけるメインビームとサブビームとの距離と、他層迷光との関係を示す図である。
【００７１】
光検出器１２０上におけるメインビーム１４２と第１のサブビーム１４３ａ（又は第２のサブビーム１４３ｂ）との距離は、光ディスク２１の記録層のトラックに集光されたメインビーム１４２と第１のサブビーム１４３ａ（又は第２のサブビーム１４３ｂ）との間隔に対し検出光学系の横倍率を掛けた値となる。
【００７２】
たとえば、記録層のトラック上におけるメインビームとサブビームとの間隔が２０μｍであり、検出光学系の横倍率が６倍程度であるとすると、光検出器１２０上におけるメインビーム１４２と第１のサブビーム１４３ａ（又は第２のサブビーム１４３ｂ）との距離は、約１２０μｍとなる。しかしながら、多層の光ディスクに情報を記録又は再生する際に、他層迷光の大きさが約１５０μｍであるとすると、安定したトラッキングエラー信号を検出するには、検出光学系の横倍率は略１０倍必要となる。このときのメインビーム１４２と第１のサブビーム１４３ａ（又は第２のサブビーム１４３ｂ）との距離は、約２００μｍとなる。
【００７３】
ここで、光ディスク２１の記録層のトラック上におけるメインビーム１４２と第１のサブビーム１４３ａ（又は第２のサブビーム１４３ｂ）との間隔は略２０μｍとしたが、この値は光ディスク２１の内周から外周への移動時のトラッキングエラーのオフセットに影響するため、機器ごとにあらかじめ設定される値となり、一般的には１０μｍ〜２０μｍが選定される。
【００７４】
一方、光学ヘッド１０の小型化を実現するためには、検出光学系の寸法を小さくする必要があり、他層迷光の影響を考慮した上での検出光学系の小型化が必要となる。他層迷光の悪影響を考慮して検出光学系の倍率は大きくする必要がある。対物レンズ１０５の焦点距離を小さくすること、及び検出光学系の焦点距離を小さくすることにより、横倍率を維持したまま対物レンズ１０５及びコリメータレンズ１０４のみで検出光学系の小型化が行われる。この時、光検出器１２０を保持するホルダ又は受光部１２１に入射する迷光を遮断するアパーチャを別部材として構成することは、スペースの観点より厳しくなる。
【００７５】
図１０（Ｂ）に示すように、第１のサブビーム受光領域１４１ａ及び第１のサブビーム受光領域１４１ｂに他層迷光が入射しないように４分割受光領域１４０と第１のサブビーム受光領域１４１ａ及び第１のサブビーム受光領域１４１ｂとの距離を離すためには、対物レンズ１０５、コリメータレンズ１０４及びシリンドリカルレンズ１０８の凹レンズで構成される検出光学系の横倍率は、約１４倍から１６倍の範囲とすることが望ましい。
【００７６】
また、光学ヘッド１０の小型化を実現するためには検出光学系の寸法を小さくする必要があり、光検出器１２０を保持するホルダ及び受光部１２１に入射する迷光を遮断する別部材としてのアパーチャを廃止する必要がある。
【００７７】
図１０（Ｂ）において光束が透過する導光部１２４の領域を一点鎖線で示す。
【００７８】
図１１及び図１２は、図１０（Ｂ）の光検出器１２０の４分割受光領域１４０、第１のサブビーム受光領域１４１ａ及び第１のサブビーム受光領域１４１ｂの略中心部の断面図である。図１１及び図１２に示す光検出器１２０には、３つの導光部１２４が別々に設けられている。図１１は、本発明の実施の形態１における光検出器の導光部の構成例を示す断面図であり、図１２は、本発明の実施の形態１の第１の変形例における光検出器の導光部の構成例を示す断面図である。
【００７９】
図１１において、パッケージ１２５は樹脂又は金属により構成され、パッケージ１２５の透過率は１０％以下とする。また、パッケージ１２５には開口部１２４ａにより導光部１２４が形成されている。さらに、複数の開口部１２４ａ以外のパッケージ１２５が遮光部１１４となる。
【００８０】
一方、図１２において、パッケージ１２５は透明のガラス又は樹脂により構成され、パッケージ１２５の透過率９０％以上とする。パッケージ１２５の表面の導光部１２４に相当する領域以外に、金属膜又は光学膜で構成される遮光膜１２９を蒸着することにより導光部１２４及び遮光部１１４が形成される。このとき、遮光膜１２９の透過率は１０％以下とすることが望ましい。図１１及び図１２のいずれの光検出器１２０であっても、発散光束で入射する他層迷光を精度よくかつ効果的に遮断していることがわかる。
【００８１】
また、図１１及び図１２のいずれの光検出器１２０は、このような他層迷光以外にも、光学ベース１１１又は光学素子の表面で反射した迷光（主に斜めから入射する光束又は発散光束）も精度よく遮断することが可能となる。
【００８２】
図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）は、従来及び本実施の形態１の検出光学系の倍率及び導光部１２４の構成の差によるトラッキングエラー信号のレベル変動を示す図である。図１３（Ａ）は、従来の光学ヘッドで得られるトラッキングエラー信号の波形を示す図であり、図１３（Ｂ）は、本発明の実施の形態１における光学ヘッドで得られるトラッキングエラー信号の波形を示す図である。
【００８３】
図１０（Ａ）のように第１のサブビーム１４３ａ及び第２のサブビーム１４３ｂと他層迷光とが干渉しかつ導光部１２４が３つに分離されていない場合は、図１３（Ａ）に示すように干渉の影響でトラッキングエラー信号の変動が不規則にかつ大きく変動する。この時、メインビーム１４２に比べて第１のサブビーム１４３ａ及び第２のサブビーム１４３ｂは一般的に光量が１／１０程度と小さいため、干渉の影響が増大する。従って、検出光学系の横倍率を大きくして第１のサブビーム受光領域１４１ａ及び第２のサブビーム受光領域１４１ｂにおける第１のサブビーム１４３ａ及び第２のサブビーム１４３ｂと他層迷光との干渉を低減する構成が必須となるとともに、導光部１２４を受光領域それぞれに構成し、他層迷光を遮断することが必須となる。
【００８４】
実施の形態１の光学ヘッドでは、図１０（Ｂ）に示すように検出光学系の横倍率を大きくし、かつ導光部１２４を４分割受光領域１４０、第１のサブビーム受光領域１４１ａ及び第２のサブビーム受光領域１４１ｂのそれぞれの受光領域に精度よく構成している。これにより、第１のサブビーム１４３ａ及び第２のサブビーム１４３ｂと他層迷光との干渉が大幅に低減することとなり、図１３（Ｂ）に示すように、信号レベル変動の少ない安定したトラッキングエラー信号を得ることが可能となる。
【００８５】
なお、実施の形態１では、光検出器１２０は、シリコンウェハーから構成され、受光部１２１、演算回路１２２、及びビアホール等の内部配線又は側面配線により演算回路１２２と接続された端子部１２３を含む基板１２７に、開口部が形成された導光部１２４を有した樹脂、ガラス又は金属からなるパッケージ１２５を接着剤１２６で精度良く張り合わせた構成としているが、図１４（Ａ）、図１４（Ｂ）、図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）に示す構成としてもよい。
【００８６】
図１４（Ａ）は、本発明の実施の形態１の第２の変形例における光検出器の構成を示す側面図であり、図１４（Ｂ）は、図１４（Ａ）に示す光検出器を上方から見た図である。図１５（Ａ）は、本発明の実施の形態１の第３の変形例における光検出器の構成を示す側面図であり、図１５（Ｂ）は、図１５（Ａ）に示す光検出器を上方から見た図である。
【００８７】
図１４（Ａ）における光検出器１２０は、パッケージ１２５が透明な樹脂又はガラスにより構成されている。パッケージ１２５の導光部１２４は、開口部ではなく入射光束側の表面に反射防止膜１３０を蒸着することにより形成される。また、パッケージ１２５の入射光束側の表面の導光部１２４以外の領域（図１４（Ｂ）の斜線部）には、金属膜又は光学膜で構成される遮光膜１２９が形成されている。このとき、遮光膜１２９の透過率は１０％以下であることが望ましい。また、接着剤１２６が基板１２７の全ての面に塗布されており且つパッケージ１２５及び接着剤１２６の屈折率が近い場合は、パッケージ１２５及び接着剤１２６の透過率が高いため、導光部１２４の反射防止膜１３０は、パッケージ１２５の導光部１２４の入射光束側のみに蒸着すればよい。
【００８８】
一方、図１５（Ａ）及び図１５（Ｂ）に示すように、光検出器１２０の周辺部のみに接着剤１２６が塗布されている場合は、透過率の観点より、パッケージ１２５の入射光束側の面に対向する面にも反射防止膜１３０を蒸着したほうがよい。パッケージ１２５の入射光束側の面に対向する面に反射防止膜１３０が蒸着されることにより、導光部１２４の透過率は９０％以上となることが望ましい。この構成により、受光部１２１が密閉されるため、受光部１２１上に埃等が付着することがないので、信頼性に優れた光学ヘッドを実現できる。なお、このとき、導光部１２４の領域のみに反射防止膜１３０が蒸着されるが、反射防止膜１３０は廃止する構成でもよい。
【００８９】
なお、実施の形態１では、光検出器１２０は、シリコンウェハーから構成され、受光部１２１、演算回路１２２、及びビアホール等の内部配線又は側面配線により演算回路１２２と接続された端子部１２３を含む基板１２７に、開口部が形成された導光部１２４を有した樹脂、ガラス又は金属からなるパッケージ１２５を接着剤１２６で精度良く張り合わせた構成としているが、図１６（Ａ）〜図１６（Ｃ）に示す構成としてもよい。
【００９０】
図１６（Ａ）は、本発明の実施の形態１の第４の変形例における光検出器の構成を示す正面図であり、図１６（Ｂ）は、図１６（Ａ）に示す光検出器の部分断面図であり、図１６（Ｃ）は、図１６（Ｂ）に示す光検出器を上方から見た図である。なお、図１６（Ａ）は、パッケージ１２５を取り除いた光検出器１２０を示している。
【００９１】
図１６（Ａ）に示すように、光検出器１２０は、受光部１２１、演算回路１２２及びパッド部１３１を備える。基板１２７には、受光部１２１、演算回路１２２及びパッド部１３１が形成される。図１６（Ｂ）に示すように、パッド部１３１と、基板１２７の下部に設けられた回路基板１３２とは、ワイヤーボンディング１３３で接続される。パターン構成が可能な回路基板１３２には端子部１２３が形成され、端子部１２３は、ＦＰＣ１２８に実装される。
【００９２】
また、受光部１２１、演算回路１２２、パッド部１３１、ワイヤーボンディング１３３及び回路基板１３２は、樹脂から構成されるパッケージ１２５に被覆される。このとき、樹脂としては、４０５ｎｍの波長の光束に対して品質劣化の少ないシリコーン等が望ましい。また、パッケージ１２５は、複数の開口部１２４ａを有している。図１６（Ｃ）に示すように、複数の開口部１２４ａは、受光部１２１の各受光領域に対して精度よく位置決めされている。この構成により、光検出器１２０のサイズは大きくなるが、構成が簡単なため比較的容易且つ安価に製造できる。
【００９３】
さらに、実施の形態１において、端子部１２３、導光部１２４及びパッケージ１２５を図１７（Ａ）〜図１７（Ｃ）に示す構成としてもよい。
【００９４】
図１７（Ａ）は、本発明の実施の形態１の第５の変形例における光検出器の構成を示す正面図であり、図１７（Ｂ）は、図１７（Ａ）に示す光検出器の部分断面図であり、図１７（Ｃ）は、図１７（Ｂ）に示す光検出器を上方から見た図である。なお、図１７（Ａ）は、パッケージ１２５及び樹脂枠１３４を取り除いた光検出器１２０を示している。
【００９５】
図１７（Ａ）に示すように、光検出器１２０は、受光部１２１、演算回路１２２及びパッド部１３１を備える。基板１２７には、受光部１２１、演算回路１２２及びパッド部１３１が形成される。図１７（Ｂ）に示すように、パッド部１３１と、基板１２７の下部に設けられた回路基板１３２とは、ワイヤーボンディング１３３で接続される。パターン構成が可能な回路基板１３２には端子部１２３が形成され、端子部１２３は、ＦＰＣ１２８に実装される。
【００９６】
また、受光部１２１、演算回路１２２、パッド部１３１、ワイヤーボンディング１３３及び回路基板１３２は、樹脂成型で形成される樹脂枠１３４の内部に形成され、樹脂枠１３４は、パッケージ１２５に被覆される。すなわち、回路基板１３２の外周部分に沿って樹脂枠１３４が形成され、樹脂枠１３４の上部にパッケージ１２５が、受光部１２１、演算回路１２２、パッド部１３１、ワイヤーボンディング１３３及び回路基板１３２を内部に密封するように形成される。パッケージ１２５は、アルミ又は鉄等の金属により構成され、複数の開口部１２４ａを有している。図１７（Ｃ）に示すように、複数の開口部１２４ａは、受光部１２１の各受光領域に対して精度よく位置決めされている。
【００９７】
この構成により、パッケージ１２５を金属で構成することが可能となり、４０５ｎｍの波長の光束でもパッケージ１２５が劣化することがないため、光検出器１２０のサイズは大きくなるが、信頼性に優れた光検出器１２０を実現することができる。
【００９８】
また、図２（Ｂ）、図１４（Ａ）、図１５（Ａ）及び図１６（Ｂ）の実施の形態１の光学ヘッドにおいて、端子部１２３は光検出器１２０の底面に配置するいわゆるＢＧＡ（ボールグリッドアレイ）構成としているが、図１７（Ｂ）に示すように、光検出器１２０の側面に端子部１２３を配置してもよい。
【００９９】
また、図２（Ｃ）、図１４（Ｂ）、図１５（Ａ）及び図１６（Ｃ）の実施の形態１の光学ヘッドにおいて、導光部１２４の形状は円形としているが、迷光をできるだけ遮断するように非円形としてもよい。導光部１２４の形状としては、たとえば図１７に示す四角形状、楕円形状、三角形形状又は扇形形状などの非円形状であってもよい。導光部１２４を非円形とすることにより、より一層、他層迷光を精度よく遮断できるため、サーボ信号が安定した光学ヘッドを実現することができる。
【０１００】
なお、実施の形態１では、光源となる半導体レーザ１０１の発振波長は、ＣＤ用の略７８０ｎｍでも、ＤＶＤ用の略６５０ｎｍでも、ＢＤ用の略４０５ｎｍでも適用可能なことはいうまでも無い。
【０１０１】
なお、本実施の形態１は、３層以上の多層メディアに情報を記録又は再生する、検出光学系の倍率の大きな光学ヘッドに適用することでより顕著な効果を奏するものであるが、その他の光学ヘッド、例えば検出倍率が低い光学ヘッド、又は単層又は２層メディアに情報を記録又は再生する光学ヘッドに適用することを妨げるものではなく、実施の形態１の光学ヘッドと同様に光検出器の受光部に入射する迷光を低減することが可能である。
【０１０２】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２における光学ヘッドについて説明する。
【０１０３】
実施の形態２における光学ヘッドは、実施の形態１とトラッキングエラー信号の検出方式が異なる。実施の形態１では回折格子１０２を用いたいわゆる３ビーム法でトラッキングエラー信号を検出しているが、実施の形態２ではホログラム素子を用いたいわゆる１ビーム法（ＡＰＰ（アドバンスドプッシュプル）法）でトラッキングエラー信号を検出している。また、トラッキングエラー信号の検出方式の変更に伴い、受光部１２１の各受光領域の配置と複数の導光部１２４の配置とが異なる。
【０１０４】
図１８は、本発明の実施の形態２における光学ヘッドの光学系の構成を示す図である。図１８において、光学ヘッド１１は、半導体レーザ１０１、ビームスプリッタ１０３、コリメータレンズ１０４、対物レンズ１０５、対物レンズアクチュエータ１０６、シリンドリカルレンズ１０８、ホログラム素子１５０及び光検出器２２０を備える。
【０１０５】
半導体レーザ１０１は、発振波長約４０５ｎｍの光束を出射する。ホログラム素子１５０は、ビームスプリッタ１０３とシリンドリカルレンズ１０８との間に配置され、いわゆる１ビーム法（ＡＰＰ法）によりトラッキングエラー信号を生成するための光束に分割する。ホログラム素子１５０は、対物レンズ１０５とシリンドリカルレンズ１０８との間に配置され、光ディスク２１で反射された反射光束を分割する。
【０１０６】
半導体レーザ１０１を出射した光束は、ビームスプリッタ１０３で反射された後、コリメータレンズ１０４で平行光束に変換され、対物レンズ１０５に入射する。対物レンズ１０５は、半導体レーザ１０１から出射した光束を光ディスク２１に集光する。対物レンズ１０５は、対物レンズアクチュエータ１０６（詳細は図示せず）により光軸方向（フォーカス方向）及び光ディスク２１のトラッキング方向（ラジアル方向）に駆動される。
【０１０７】
光ディスク２１の記録層で反射及び回折された光束は、再び対物レンズ１０５及びコリメータレンズ１０４を透過し、ビームスプリッタ１０３に入射する。ビームスプリッタ１０３を透過した光束は、ホログラム素子１５０によって複数に分割され、シリンドリカルレンズ１０８に入射する。シリンドリカルレンズ１０８は、光ディスク２１で反射された反射光束に非点収差を発生させる。シリンドリカルレンズ１０８を透過した光束は、光検出器１２０に入射する。光検出器１２０は、シリンドリカルレンズ１０８によって非点収差が発生した反射光束を検出する。
【０１０８】
図１９は、図１８に示すホログラム素子１５０の構成を示す図である。実線はホログラム素子１５０の分割パターンを示し、破線はホログラム素子１５０を通過する光束の形状を示す。ホログラム素子１５０は、メインビームが入射するメインビーム領域１５１と、光ディスク２１（３１）の記録層で回折された±１次光と０次光との干渉光が入射する第１及び第２のＡＰＰメイン領域１５２及び１５３と、０次光のみが入射する第１及び第２のＡＰＰサブ領域１５４及び１５５とを含む。
【０１０９】
図２０（Ａ）は、本発明の実施の形態２における光検出器の構成を示す側面図であり、図２０（Ｂ）は、本発明の実施の形態２における光検出器の構成を示す正面図である。図２０（Ａ）及び図２０（Ｂ）に、光検出器２２０の受光部２２１と、パッケージ２２５の導光部２２４との相対位置関係を示す。
【０１１０】
光検出器２２０は、受光部２２１、演算回路２２２、端子部２２３及びパッケージ２２５を含む。受光部２２１は、光ディスク２１で反射された反射光束を受光する。演算回路２２２は、受光部２２１で受光した反射光束を光電変換することにより得られた電気信号に所定の演算を施す。パッケージ２２５は、受光部２２１及び演算回路２２２を被覆する。
【０１１１】
パッケージ２２５は、受光部２２１の光束入射側の受光面上に形成され、反射光束を受光部２２１へ導く複数の導光部２２４と、複数の導光部２２４以外を遮光する遮光部２１４とを有する。
【０１１２】
シリコンウェハー等により構成された基板２２７には、受光部２２１、演算回路２２２及び端子部２２３が形成され、シリコーン等の樹脂、ガラス又は金属により構成されたパッケージ２２５は、基板２２７上に接着剤２２６により貼り合わされる。基板２２７の光入射側の面には、受光部２２１及び演算回路２２２が形成され、光入射側の面に対向する面には、端子部２２３が形成されている。
【０１１３】
図２０（Ｂ）において、導光部２２４の形状を一点鎖線で示し、入射光束を遮光する遮光部２１４を斜線で示す。遮光部２１４は１０％以下の透過率が望ましい。
【０１１４】
受光部２２１は、４分割受光領域２４０、第１のＡＰＰメインビーム受光領域１５６、第２のＡＰＰメインビーム受光領域１５７、第１のＡＰＰサブブーム受光領域１５８及び第２のＡＰＰサブブーム受光領域１５９を含む。ホログラム素子１５０の各分割領域を透過した光束がそれぞれの受光領域に入射する。メインビーム領域１５１を透過した光束（メインビーム１４２）は、４分割受光領域２４０に入射する。第１及び第２のＡＰＰメイン領域１５２，１５３を透過した光束（ＡＰＰメインビーム１６５）は、第１のＡＰＰメインビーム受光領域１５６及び第２のＡＰＰメインビーム受光領域１５７に入射する。第１及び第２のＡＰＰサブ領域１５４，１５５を透過した光束（ＡＰＰサブビーム１６６）は、第１のＡＰＰサブブーム受光領域１５８及び第２のＡＰＰサブブーム受光領域１５９に入射する。
【０１１５】
受光部２２１は、複数の受光領域を含み、パッケージ２２５には、受光部２２１の各受光領域に入射する光束に対してそれぞれ個別に導光部２２４が形成される。図２０（Ｂ）では、メインビーム１４２、ＡＰＰメインビーム１６５及びＡＰＰサブビーム１６６のそれぞれに対応する３つの導光部２２４がパッケージ２２５に形成されている。また、受光部２２１の各受光領域に導光部２２４を設けてもよい。
【０１１６】
複数の導光部２２４の形状は円形状及び楕円形状である。４分割受光領域２４０に対応する導光部２２４の形状は、円形状であり、第１及び第２のＡＰＰメインビーム受光領域１５６，１５７に対応する導光部２２４の形状は、楕円形状であり、第１及び第２のＡＰＰサブブーム受光領域１５８，１５９に対応する導光部２２４の形状は、楕円形状である。
【０１１７】
４分割受光領域２４０の対角の和信号の差動が演算されることでフォーカスエラー信号が生成され、４分割受光領域２４０の全ての信号の和が演算されることでＲＦ信号が生成される。
【０１１８】
一方、トラッキングエラー信号は、第１及び第２のＡＰＰメインビーム受光領域１５６，１５７の互いの信号の差動を求めることでいわゆるプッシュプル信号が生成され、生成したプッシュプル信号と第１及び第２のＡＰＰサブビーム受光領域１５８，１５９の信号とが演算されることで、いわゆるＡＰＰ法におけるトラッキングエラー信号が生成される。
【０１１９】
このとき、トラッキングエラー信号を生成するための受光領域である、第１及び第２のＡＰＰメインビーム受光領域１５６，１５７及び第１及び第２のＡＰＰサブビーム受光領域１５８，１５９に、他層迷光が入射しないように、４分割受光領域２４０、第１及び第２のＡＰＰメインビーム受光領域１５６、１５７及び第１及び第２のＡＰＰサブビーム受光領域１５８，１５９は、互いの距離を離して配置される。また、光学ヘッド１０の薄型化のために、それぞれの受光領域は、Ｌ型に配置される。このとき、光軸中心は４分割受光領域２４０の中心となる。図２１は、本発明の実施の形態２におけるトラッキングエラー信号の演算方法について説明するための図である。
【０１２０】
実施の形態２において、トラッキングエラー信号は、下記の式（３）に基づいて算出される。
【０１２１】
トラッキングエラー信号＝（Ｂ１−Ｂ２）−ｋ（Ｂ３−Ｂ４）・・・（３）
【０１２２】
なお、上記の式（３）において、Ｂ１は、第１のＡＰＰメインビーム受光領域１５６の出力を表し、Ｂ２は、第２のＡＰＰメインビーム受光領域１５７の出力を表し、Ｂ３は、第１のＡＰＰサブビーム受光領域１５８の出力を表し、Ｂ４は、第２のＡＰＰサブビーム受光領域１５９の出力を表し、ｋはゲインを表す。なお、ゲインｋは、通常、０．５〜５に設定される。
【０１２３】
この構成により、ＡＰＰ法によりトラッキングエラー信号が検出される光学ヘッドにおいても、トラッキングエラー信号は他層迷光による干渉の影響のないサーボ信号となり、安定した記録性能及び再生性能を有した光学ヘッドを実現できる。
【０１２４】
なお、実施の形態２では、複数の導光部２２４の形状は、円形状及び楕円形状としたが、実施の形態１と同じく四角形状、三角形状又は扇形形状等の非円形状としても問題ない。また、複数の導光部２２４の形状は、全て円形状であってもよく、それぞれ異なる形状であってもよい。
【０１２５】
また、接着剤２２６は、基板２２７の全ての面に塗布してもよいし、基板２２７の周辺部のみに塗布してもよい。また、接着剤２２６の材料は、実施の形態１と同じく、パッケージ２２５、導光部２２４及び接着剤２２６の構成の組み合わせによる透過率と、接着剤２２６の４０５ｎｍの波長の光に対する品質劣化と、張り合わせ強度とのバランスにより選択される。
【０１２６】
なお、本実施の形態において、対物レンズ１０５が対物レンズの一例に相当し、シリンドリカルレンズ１０８が非点収差発生部の一例に相当し、ホログラム素子１５０が光束分割部の一例に相当し、光検出器２２０が光検出器の一例に相当し、受光部２２１が受光部の一例に相当し、パッケージ２２５がパッケージの一例に相当し、複数の導光部２２４が複数の導光部の一例に相当し、遮光部２１４が遮光部の一例に相当し、４分割受光領域２４０がメインビーム受光部の一例に相当し、第１及び第２のＡＰＰメインビーム受光領域１５６，１５７が第１のサブビーム受光部の一例に相当し、第１及び第２のＡＰＰサブビーム受光領域１５８，１５９が第２のサブビーム受光部の一例に相当する。
【０１２７】
図２２は、本発明の実施の形態２における光検出器の構成を示す断面図であり、図２３は、本発明の実施の形態２の変形例における光検出器の構成を示す断面図である。また、図２２及び図２３では、４分割受光領域２４０の中心と、第１及び第２のＡＰＰサブビーム受光領域１５８，１５９の中心とを含む断面を示す。図２２に示すように、実施の形態１と同じく、透明なガラス又は透明な樹脂に反射防止膜２３０が蒸着されることにより、パッケージ２２５に導光部２２４が形成される。また、図２３に示すように、金属又は不透明な樹脂に開口部を形成することにより、パッケージ２２５に導光部２２４が形成されてもよい。
【０１２８】
このとき、パッケージ２２５の表面の導光部２２４以外の領域には、迷光を遮光するための遮光膜（遮光部）２２９が蒸着される。なお、遮光膜２２９が蒸着されるのではなく、パッケージ２２５を構成する材料の透過率の特性により迷光を遮光してもよい。このとき、遮光膜２２９の透過率は１０％以下であることが望ましい。また、図２２において、導光部２２４は、入射光束側の面のみに反射防止膜２３０を有しているが、パッケージ２２５と接着剤２２６との屈折率の差が大きい場合は、パッケージ２２５の入射光束側の面に対向する面にも反射防止膜を蒸着する必要がある。反射防止膜が蒸着された後の導光部２２４の透過率は９０％以上であることが望ましい。また、透過率を犠牲にするのであれば、導光部２２４に蒸着される反射防止膜２３０は廃止してもよい。
【０１２９】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３における光学ヘッドについて説明する。実施の形態３における光学ヘッドでは、演算回路を全て遮光している。なお、実施の形態３における光学ヘッドの構成は、図１８に示す光学ヘッドと同じである。
【０１３０】
図２４（Ａ）は、本発明の実施の形態３における光検出器の構成を示す正面図であり、図２４（Ｂ）は、図２４（Ａ）に示す光検出器の２４Ｂ−２４Ｂ線断面図である。
【０１３１】
光検出器３２０は、受光部２２１、演算回路２２２、端子部２２３及びパッケージ３２５を含む。受光部２２１は、光ディスク３１で反射された反射光束を受光する。演算回路２２２は、受光部２２１で受光した反射光束を光電変換することにより得られた電気信号に所定の演算を施す。パッケージ３２５は、受光部２２１及び演算回路２２２を被覆する。
【０１３２】
シリコンウェハー等により構成された基板２２７には、受光部２２１、演算回路２２２及び端子部２２３が形成され、シリコーン等の樹脂、ガラス又は金属により構成されたパッケージ３２５は、基板２２７上に接着剤２２６により貼り合わされる。基板２２７の光入射側の面には、受光部２２１及び演算回路２２２が形成され、光入射側の面に対向する面には、端子部２２３が形成されている。
【０１３３】
受光部２２１の光束入射側の受光面上のパッケージ３２５には、複数の導光部３２４が形成されている。図２４（Ａ）において、導光部３２４の形状を一点鎖線で示している。
【０１３４】
受光部２２１は、４分割受光領域２４０、第１のＡＰＰメインビーム受光領域１５６、第２のＡＰＰメインビーム受光領域１５７、第１のＡＰＰサブブーム受光領域１５８及び第２のＡＰＰサブブーム受光領域１５９を含む。
【０１３５】
図２４（Ａ）は、光検出器３２０を入射光束側から見た図である。光ディスク３１からの他層迷光は、光ディスク３１の記録層での焦点ずれの量により斜めの楕円形状となる。他層迷光は、演算回路３２２上にも入射する。このとき、演算回路３２２のアンプ部分に迷光が入射すると出力信号にノイズが発生し、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号及びＲＦ信号にオフセットが発生することで記録特性及び再生特性が大きく悪化する。
【０１３６】
そこで、実施の形態３では、図２４（Ｂ）に示すように、遮光部（遮光膜）３２９が、透明なガラス又は透明な樹脂からなるパッケージ３２５の表面の導光部３２４以外の領域に蒸着される。このとき、遮光部３２９の透過率は１０％以下が望ましい。また、導光部３２４の透過率は９０％以上が望ましい。この構成により、他層迷光及び迷光が演算回路３２２に入射することなく、遮光部３２９の表面で反射されていることがわかる。
【０１３７】
なお、パッケージ３２５に形成された開口部により複数の導光部３２４を作成してもよい。また、パッケージ３２５が透明なガラス又は透明な樹脂で構成される場合、複数の導光部３２４に対応する領域のみ遮光部３２９を形成しないことにより、複数の導光部３２４を作成してもよい。さらに、パッケージ３２５が透明なガラス又は透明な樹脂で構成される場合、複数の導光部３２４に対応する領域のみ反射防止膜を形成することにより、複数の導光部３２４を作成してもよい。
【０１３８】
なお、本実施の形態において、光検出器３２０が光検出器の一例に相当し、受光部２２１が受光部の一例に相当し、パッケージ３２５がパッケージの一例に相当し、複数の導光部３２４が複数の導光部の一例に相当し、遮光部３２９が遮光部の一例に相当し、４分割受光領域２４０がメインビーム受光部の一例に相当し、第１及び第２のＡＰＰメインビーム受光領域１５６，１５７が第１のサブビーム受光部の一例に相当し、第１及び第２のＡＰＰサブビーム受光領域１５８，１５９が第２のサブビーム受光部の一例に相当し、演算回路３２２が演算部の一例に相当する。
【０１３９】
図２５は、本発明の実施の形態３の変形例における光検出器の構成を示す断面図である。図２４（Ｂ）に示すように、実施の形態３では、遮光部３２９はパッケージ３２５の入射光束側に形成されている。これに対し、図２５の実施の形態３の変形例に示すように、演算回路２２２の表面に反射部となる遮光部（アルミ反射膜又は光学膜）３２９を蒸着する構成でもよい。すなわち、遮光部３２９は、受光部２２１及び演算回路２２２を含む基板２２７と、接着剤２２６との間に形成してもよい。このとき、遮光部３２９の透過率は１０％以下が望ましく、パッケージ３２５の透過率は９０％以上が望ましい。また、パッケージ３２５の透過率を上げるためにパッケージ３２５の入射光束側の面及び／又は入射光束側の面に対向する面に反射防止膜を蒸着する構成としてもよい。
【０１４０】
（実施の形態４）
次に、本発明の実施の形態４における光学ヘッドについて説明する。実施の形態４における光学ヘッドが実施の形態３と異なる点は、演算回路の入射光束側のパッケージに複数の導光部のうちの少なくとも１つが形成される点である。なお、実施の形態４における光学ヘッドの構成は、図１８に示す光学ヘッドと同じである。
【０１４１】
図２６（Ａ）は、本発明の実施の形態４における光検出器の構成を示す正面図であり、図２６（Ｂ）は、図２６（Ａ）に示す光検出器の２６Ｂ−２６Ｂ線断面図である。
【０１４２】
光検出器４２０は、受光部２２１、演算回路４２２、端子部２２３及びパッケージ４２５を含む。受光部２２１は、光ディスク３１で反射された反射光束を受光する。演算回路４２２は、受光部２２１で受光した反射光束を光電変換することにより得られた電気信号に所定の演算を施す。パッケージ４２５は、受光部２２１及び演算回路４２２を被覆する。
【０１４３】
演算回路４２２は、フォーカスエラー信号を生成する第１の演算回路４２ａと、トラッキングエラー信号を生成する第２の演算回路４２ｂと、光ディスク３１の再生信号を生成する第３の演算回路４２ｃとを含む。
【０１４４】
シリコンウェハー等により構成された基板２２７には、受光部２２１、演算回路４２２及び端子部２２３が形成され、シリコーン等の樹脂、ガラス又は金属により構成されたパッケージ４２５は、基板２２７上に接着剤２２６により貼り合わされる。基板２２７の光入射側の面には、受光部２２１及び演算回路４２２が形成され、光入射側の面に対向する面には、端子部２２３が形成されている。
【０１４５】
図２６（Ａ）において、受光部４２１は、メインビームを受光する４分割受光領域２４０と、ＡＰＰメインビーム１６５を受光する第１及び第２のＡＰＰメインビーム受光領域１５６，１５７と、ＡＰＰサブビーム１６６を受光する第１及び第２のＡＰＰサブビーム受光領域１５８，１５９とを含む。
【０１４６】
４分割受光領域２４０の対角の和信号の差動が演算されることでフォーカスエラー信号が生成され、４分割受光領域２４０の全ての信号の和が演算されることでＲＦ信号が生成される。
【０１４７】
一方、トラッキングエラー信号は、第１及び第２のＡＰＰメインビーム受光領域１５６，１５７の互いの信号の差動を求めることでいわゆるプッシュプル信号が生成され、生成したプッシュプル信号と第１及び第２のＡＰＰサブビーム受光領域１５８，１５９の信号とが演算されることで、いわゆるＡＰＰ法におけるトラッキングエラー信号が生成される。このとき、それぞれの個別の受光領域からの出力信号が演算回路４２２に入力され、加算アンプ、差動アンプ及び増幅アンプ等の多層回路から構成される演算回路４２２で演算処理が行われる。
【０１４８】
演算回路４２２は、４分割受光領域２４０で受光した光束の光量に対応する信号を演算することにより、フォーカスエラー信号を生成する第１の演算回路４２ａと、第１及び第２のＡＰＰメインビーム受光領域１５６，１５７及び第１及び第２のＡＰＰサブビーム受光領域１５８，１５９で受光した光束の光量に対応する信号を演算することにより、トラッキングエラー信号を生成する第２の演算回路４２ｂと、第１の演算回路４２ａ及び／又は第２の演算回路４２ｂの出力信号を用いて光ディスク２１（３１）の記録層の再生信号を生成する第３の演算回路４２ｃとにより構成される。
【０１４９】
受光部２２１の光束入射側の受光面上のパッケージ４２５には、複数の導光部４２４が形成されている。また、第３の演算回路４２ｃの光束入射側の回路面上のパッケージ４２５には、複数の開口部４２４ａが形成される。すなわち、パッケージ４２５は、受光部２２１の光束入射側の受光面上に形成され、反射光束を受光部２２１へ導く複数の導光部４２４と、複数の導光部４２４以外を遮光する遮光部３２９と、第３の演算回路４２ｃの光束入射側の回路面上に形成される開口部４２４とを有する。図２６（Ａ）において、導光部４２４及び開口部４２４ａの形状を一点鎖線で示している。
【０１５０】
演算回路４２２の表面には遮光部３２９が設けられている。遮光部３２９は、アルミ等の金属膜で構成される。ＢＤ用光ディスク２１（３１）では、再生速度が６倍速以上である場合、再生信号が−３ｄＢ劣化した際に必要とされるｆ特は１３０ＭＨｚ以上である。ＲＦ信号のもととなる信号を生成する第１の演算回路４２ａ及びＲＦ信号の演算を行う第３の演算回路４２ｃのアンプ上に金属膜があると、金属膜のごくわずかな負荷容量の影響により、ｆ特は１００ＭＨｚ以下に悪化する。
【０１５１】
そこで、再生信号を生成するための演算に関する第１の演算回路４２ａ及び第３の演算回路４２ｃのアンプの表面の一部分に、開口部４２４ａが形成される。この構成により、アルミ等の金属の蒸着膜が有する負荷容量にて再生信号のｆ特が低下することを防止している。
【０１５２】
この構成により、記録特性及び再生特性がより安定した光学ヘッドを実現することができるとともに、ｆ特が優れている再生特性を得ることができ、高倍速再生に対応した光学ヘッドを実現することができる。
【０１５３】
なお、本実施の形態において、光検出器４２０が光検出器の一例に相当し、受光部２２１が受光部の一例に相当し、パッケージ４２５がパッケージの一例に相当し、複数の導光部４２４が複数の導光部の一例に相当し、開口部４２４ａが開口部の一例に相当し、遮光部３２９が遮光部の一例に相当し、４分割受光領域２４０がメインビーム受光部の一例に相当し、第１及び第２のＡＰＰメインビーム受光領域１５６，１５７が第１のサブビーム受光部の一例に相当し、第１及び第２のＡＰＰサブビーム受光領域１５８，１５９が第２のサブビーム受光部の一例に相当し、演算回路４２２が演算部の一例に相当し、第１の演算回路４２ａが第１の演算回路の一例に相当し、第２の演算回路４２ｂが第２の演算回路の一例に相当し、第３の演算回路４２ｃが第３の演算回路の一例に相当する。
【０１５４】
なお、パッケージ４２５が透明なガラス又は透明な樹脂で構成される場合、開口部４２４ａに対応する領域のみ遮光部３２９を形成しないことにより、開口部４２４ａが作成される。
【０１５５】
また、実施の形態４において、第３の演算回路４２ｃの入射光束側の回路面上に形成された開口部４２４ａの表面形状は、円形状、又は長方形、扇形又は三角形等の非円形状であってもよい。また、受光部２２１の入射光束側の受光面上に形成された複数の導光部４２４と、演算回路４２２の入射光束側の回路面上に形成された開口部４２４ａとは、互いに異なる材料及び工法により形成されてもよい。例えば、受光部２２１の入射光束側の受光面上に形成された複数の導光部４２４は、反射防止膜などの光学膜であってもよい。
【０１５６】
また、本実施の形態では、第１の演算回路４２ａ及び第３の演算回路４２ｃのそれぞれに対応する開口部４２４ａが設けられているが、本発明は特にこれに限定されず、第３の演算回路４２ｃのみに対応する開口部４２４ａが設けられていてもよい。
【０１５７】
また、実施の形態１の光学ヘッドにおいて、パッケージが、第３の演算回路の光束入射側の回路面上に開口部を有してもよい。
【０１５８】
（実施の形態５）
次に、本発明の実施の形態５における光学ヘッドについて説明する。実施の形態１〜４と異なる点は、４０５ｎｍの波長を有する光を出射するＢＤ用の光源だけでなく、６５０ｎｍの波長を有する光を出射するＤＶＤ用の光源、及び７８０ｎｍの波長を有する光を出射するＣＤ用の光源を搭載し、多層ＢＤ、ＤＶＤ及びＣＤに対応可能な構成とした点である。
【０１５９】
図２７は、本発明の実施の形態５における光学ヘッドの光学系の構成を示す図である。図２７において、光学ヘッド１２は、回折格子１０２、ビームスプリッタ１０３、コリメータレンズ１０４、対物レンズ１０５、対物レンズアクチュエータ１０６、シリンドリカルレンズ１０８、ホログラム素子１５０、平板ビームスプリッタ１７０、青色半導体レーザ１９１、２波長半導体レーザ１９２及び光検出器５２０を備える。
【０１６０】
青色半導体レーザ１９１は、４０５ｎｍの波長を有する青色光を出射する。２波長半導体レーザ１９２は、６５０ｎｍの波長を有する赤色光を出射するとともに、７８０ｎｍの波長を有する赤外光を出射する。
【０１６１】
平板ビームスプリッタ１７０は、２波長半導体レーザ１９２から出射された赤色光又は赤外光を対物レンズ１０５へ向けて反射させるとともに、光ディスク２１（３１）によって反射された反射光（青色光、赤色光又は赤外光）を透過させる。光検出器５２０は、シリンドリカルレンズ１０８によって非点収差が発生した反射光束を検出する。
【０１６２】
このような、３波長の光源を搭載した光学ヘッドの光検出器５２０及び光検出器５２０の入射光束側に構成された導光部５２４の構成について図２８を用いて説明する。図２８は、本発明の実施の形態５における光検出器の構成を示す正面図である。
【０１６３】
光検出器５２０は、受光部５２１、演算回路５２２、端子部（不図示及びパッケージ５２５を含む。受光部５２１は、光ディスク２１（３１）で反射された反射光束を受光する。演算回路５２２は、受光部５２１で受光した反射光束を光電変換することにより得られた電気信号に所定の演算を施す。パッケージ５２５は、受光部５２１及び演算回路５２２を被覆する。
【０１６４】
シリコンウェハー等により構成された基板（不図示）には、受光部５２１、演算回路５２２及び端子部が形成され、シリコーン等の樹脂、ガラス又は金属により構成されたパッケージ５２５は、基板上に接着剤２２６により貼り合わされる。基板の光入射側の面には、受光部５２１及び演算回路５２２が形成され、光入射側の面に対向する面には、端子部が形成されている。
【０１６５】
パッケージ５２５は、受光部５２１の光束入射側の受光面上に形成され、反射光束を受光部５２１へ導く複数の導光部５２４と、複数の導光部５２４以外を遮光する遮光部５１４とを有する。図２８において、開口部５２４の形状を一点鎖線で示し、遮光部５１４を斜線で示している。
【０１６６】
導光部５２４以外の領域は、遮光膜、樹脂又は金属で遮光され、導光部５２４は入射光束を透過する。このとき、遮光部５１４の透過率は１０％以下が望ましく、導光部５２４の透過率は９０％以上が望ましい。
【０１６７】
受光部５２１は、第１の４分割受光領域１８０、第２の４分割受光領域１６１、第１のＡＰＰメインビーム受光領域１５６、第２のＡＰＰメインビーム受光領域１５７、第１のＡＰＰサブビーム受光領域１５８、第２のＡＰＰサブビーム受光領域１５９、第１のサブビーム受光領域１６０ａ、第２のサブビーム受光領域１６０ｂ、第３のサブビーム受光領域１６２ａ及び第４のサブビーム受光領域１６２ｂを含む。
【０１６８】
第１の４分割受光領域１８０は、４０５ｎｍの波長を有する青色光のメインビーム１４２を受光するとともに、６５０ｎｍの波長を有する赤色光のメインビーム２４２を受光する。第１及び第２のＡＰＰメインビーム受光領域１５６，１５７は、４０５ｎｍの波長を有する青色光のＡＰＰメインビーム１６５を受光する。第１及び第２のＡＰＰサブビーム受光領域１５８，１５９は、４０５ｎｍの波長を有する青色光のＡＰＰサブビーム１６６を受光する。
【０１６９】
第１のサブビーム受光領域１６０ａは、６５０ｎｍの波長を有する赤色光の第１のサブビーム２４３ａを受光し、第２のサブビーム受光領域１６０ｂは、６５０ｎｍの波長を有する赤色光の第２のサブビーム２４３ｂを受光する。メインビーム２４２に基づいてフォーカスエラー信号が検出されるとともに、メインビーム２４２のプッシュプル信号と第１のサブビーム２４３ａ及び第２のサブビーム２４３ｂの信号とに基づいていわゆる３ビーム法におけるトラッキングエラー信号が検出される。
【０１７０】
さらに、第２の４分割受光領域１６１は、７８０ｎｍの波長を有する赤外光のメインビーム３４２を受光する。第３のサブビーム受光領域１６２ａは、７８０ｎｍの波長を有する赤外光の第１のサブビーム３４３ａを受光し、第４のサブビーム受光領域１６２ｂは、７８０ｎｍの波長を有する赤外光の第２のサブビーム３４３ｂを受光する。メインビーム３４２に基づいてフォーカスエラー信号が検出されるとともに、メインビーム３４２のプッシュプル信号と第１のサブビーム３４３ａ及び第２のサブビーム３４３ｂの信号とに基づいていわゆる３ビーム法におけるトラッキングエラー信号が検出される。
【０１７１】
このとき、第１の４分割受光領域１８０、第２の４分割受光領域１６１、第１のサブビーム受光領域１６０ａ、第２のサブビーム受光領域１６０ｂ、第３のサブビーム受光領域１６２ａ及び第４のサブビーム受光領域１６２ｂに入射する光束を透過させる１つの導光部５２４が形成されている。また、第１及び第２のＡＰＰメインビーム受光領域１５６，１５７に入射する光束を透過させる１つの導光部５２４が形成され、第１及び第２のＡＰＰサブビーム受光領域１５８，１５９に入射する光束を透過させる１つの導光部５２４が形成されている。また、遮光部５１４は、導光部５２４を除いた領域に形成される。
【０１７２】
実施の形態５の構成により、異なる３つの波長に対応した光ディスク（ＢＤ、ＤＶＤ及びＣＤ）に対する情報の記録又は再生が可能となるとともに、単層及び２層の光ディスクだけでなく、多層の光ディスク３１への情報の記録又は再生も可能となり、記録特性及び再生特性にすぐれた光学ヘッドを実現することができる。
【０１７３】
なお、実施の形態５におけるＢＤのトラッキングエラー信号検出方式は、１ビーム法（ＡＰＰ法）としているが、３ビーム法であってもよい。
【０１７４】
また、実施の形態５の光学ヘッドにおいて、複数の導光部５２４のうちの少なくとも１つが、第３の演算回路の光束入射側の回路面上に形成されてもよい。
【０１７５】
また、複数の導光部５２４の形状は、実施の形態２〜４と同様であり、複数の導光部５２４の形成方法についても、実施の形態２〜４と同様である。
【０１７６】
さらに、図７に示す光ディスクドライブ２０は、実施の形態２〜５のいずれかの光学ヘッドを備えてもよい。
【０１７７】
なお、上述した具体的実施形態には以下の構成を有する発明が主に含まれている。
【０１７８】
本発明の一局面に係る光学ヘッドは、２層以上の記録層を有する情報記録媒体から情報を再生する光学ヘッドであって、光束を出射する光源と、前記光源から出射した光束を前記情報記録媒体に集光する対物レンズと、前記情報記録媒体で反射された反射光束に非点収差を発生させる非点収差発生部と、入射した光束を分割する光束分割部と、前記非点収差発生部によって非点収差が発生した前記反射光束を検出する光検出器とを備え、前記光検出器は、前記反射光束を受光する受光部と、前記受光部を被覆するパッケージとを含み、前記パッケージは、前記受光部の光束入射側の受光面上に形成され、前記反射光束を前記受光部へ導く複数の導光部と、前記複数の導光部以外を遮光する遮光部とを有する。
【０１７９】
この構成によれば、光源は、光束を出射する。対物レンズは、光源から出射した光束を情報記録媒体に集光する。非点収差発生部は、情報記録媒体で反射された反射光束に非点収差を発生させる。光束分割部は、光源から出射した光束及び情報記録媒体で反射された反射光束のいずれか一方を分割する。光検出器は、非点収差発生部によって非点収差が発生した反射光束を検出する。光検出器は、反射光束を受光する受光部と、受光部を被覆するパッケージとを含む。パッケージは、受光部の光束入射側の受光面上に形成され、反射光束を受光部へ導く複数の導光部と、複数の導光部以外を遮光する遮光部とを有している。
【０１８０】
したがって、受光部の光束入射側の受光面上に導光部が形成されるので、光検出器とは別にアパーチャを備える構成に比べて、光学ヘッドを小型化することができる。また、受光部の光束入射側の受光面上に複数の導光部が形成されるので、迷光が受光部に入射するのを防止することができ、フォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号及び再生信号の品質を向上させることができる。
【０１８１】
また、上記の光学ヘッドにおいて、前記光束分割部は、入射した光束を、メインビームと、第１及び第２のサブビームとに分割し、前記受光部は、前記メインビームを受光するメインビーム受光部と、前記第１のサブビームを受光する第１のサブビーム受光部と、前記第２のサブビームを受光する第２のサブビーム受光部とを含み、前記複数の導光部は、前記メインビーム受光部、前記第１のサブビーム受光部及び前記第２のサブビーム受光部の光束入射側の受光面上にそれぞれ個別に形成されていることが好ましい。
【０１８２】
この構成によれば、複数の導光部は、メインビーム受光部、第１のサブビーム受光部及び第２のサブビーム受光部の光束入射側の受光面上にそれぞれ個別に形成されているので、迷光を大幅に低減することができる。また、パッケージの複数の導光部以外の部分は補強が可能となるため、パッケージの強度を向上させることができ、パッケージの寸法を小さくすることができ、光学ヘッドをより小型化することができる。
【０１８３】
また、上記の光学ヘッドにおいて、前記導光部の形状は、円形であることが好ましい。この構成によれば、導光部の形状は、円形であるので、受光部に入射する光束の形状に導光部の形状を合わせることができるので、導光部をより小さくすることができる。
【０１８４】
また、上記の光学ヘッドにおいて、前記導光部の形状は、非円形であることが好ましい。この構成によれば、導光部の形状は、非円形であるので、受光部の形状に導光部の形状を合わせることができるので、受光部に入射する迷光をより低減することができる。
【０１８５】
また、上記の光学ヘッドにおいて、前記パッケージは、樹脂により構成されていることが好ましい。この構成によれば、パッケージを樹脂により構成することで、光学ヘッドを軽量化することができるとともに、パッケージに複数の導光部を容易に形成することができる。
【０１８６】
また、上記の光学ヘッドにおいて、前記パッケージは、シリコーンにより構成されていることが好ましい。この構成によれば、パッケージをシリコーンにより構成することで、例えば４０５ｎｍの波長を有する青色光が照射されることによるパッケージの品質劣化を防止することができる。
【０１８７】
また、上記の光学ヘッドにおいて、前記パッケージは、樹脂、ガラス及び金属のいずれかにより構成され、前記複数の導光部は、前記樹脂、前記ガラス及び前記金属のいずれかに形成された開口部を含むことが好ましい。
【０１８８】
この構成によれば、樹脂、前記ガラス及び前記金属のいずれかで構成されたパッケージに開口部を形成することで、容易に複数の導光部を形成することができる。
【０１８９】
また、上記の光学ヘッドにおいて、前記パッケージは、樹脂及びガラスのいずれかにより構成され、前記遮光部は、前記樹脂及び前記ガラスのいずれかの表面に形成された金属膜及び光学膜のいずれかを含むことが好ましい。
【０１９０】
この構成によれば、樹脂及びガラスのいずれかの表面に形成された金属膜及び光学膜のいずれかによって複数の導光部以外が遮光されるので、パッケージの品質の劣化を防止することができ、より信頼性に優れた光学ヘッドを実現することができる。
【０１９１】
また、上記の光学ヘッドにおいて、前記光束分割部は、前記対物レンズと前記非点収差発生部との間に配置され、前記情報記録媒体で反射された反射光束を分割することが好ましい。
【０１９２】
この構成によれば、対物レンズと非点収差発生部との間に配置された光束分割部によって、情報記録媒体で反射された反射光束が分割されるので、１ビーム法、いわゆるＡＰＰ（アドバンスドプッシュプル）法によりトラッキングエラー信号を検出することができる。
【０１９３】
また、上記の光学ヘッドにおいて、前記光束分割部は、前記光源と前記対物レンズとの間に配置され、前記光源から出射した光束を分割することが好ましい。
【０１９４】
この構成によれば、光源と対物レンズとの間に配置された光束分割部によって、光源から出射した光束が分割されるので、３ビーム法、いわゆるＤＰＰ（差動プッシュプル）法によりトラッキングエラー信号を検出することができる。
【０１９５】
また、上記の光学ヘッドにおいて、前記光検出器は、前記受光部で受光した前記反射光束を光電変換することにより得られた電気信号に所定の演算を施す演算部をさらに含み、前記パッケージは、前記演算部を被覆し、前記遮光部は、前記演算部に入射する光束をすべて遮光することが好ましい。
【０１９６】
この構成によれば、演算部は、受光部で受光した反射光束を光電変換することにより得られた電気信号に所定の演算を施す。パッケージは、演算部を被覆する。遮光部は、演算部に入射する光束をすべて遮光する。したがって、演算部に入射する迷光を完全に遮断することができ、演算部に光束が入射することにより発生するノイズを低減することができ、安定したフォーカスエラー信号、トラッキングエラー信号及び再生信号を生成することができる。
【０１９７】
また、上記の光学ヘッドにおいて、前記光検出器は、前記受光部で受光した前記反射光束を光電変換することにより得られた電気信号に所定の演算を施す演算部をさらに含み、前記パッケージは、前記演算部を被覆し、前記演算部は、フォーカスエラー信号を生成する第１の演算回路と、トラッキングエラー信号を生成する第２の演算回路と、前記情報記録媒体の再生信号を生成する第３の演算回路とを含み、前記パッケージは、前記第３の演算回路の光束入射側の回路面上に形成される開口部をさらに有することが好ましい。
【０１９８】
この構成によれば、演算部は、受光部で受光した反射光束を光電変換することにより得られた電気信号に所定の演算を施す。パッケージは、演算部を被覆する。そして、第１の演算回路は、フォーカスエラー信号を生成し、第２の演算回路は、トラッキングエラー信号を生成し、第３の演算回路は、情報記録媒体の再生信号を生成する。パッケージは、記第３の演算回路の光束入射側の回路面上に形成される開口部をさらに有する。
【０１９９】
したがって、再生信号を生成する第３の演算回路の光束入射側の回路面上に開口部が形成されるので、演算部の上部に配置されるパッケージが金属膜により構成される場合に、当該金属膜が有する負荷容量により、第３の演算回路によって生成される再生信号のｆ特が低下するのを防止することができる。
【０２００】
また、上記の光学ヘッドにおいて、前記受光部の光束入射側の受光面上に形成された前記複数の導光部と、前記第３の演算回路の光束入射側の回路面上に形成された前記開口部とは、互いに異なる材料及び工法により形成されることが好ましい。
【０２０１】
この構成によれば、受光部の光束入射側の受光面上に形成された複数の導光部と、第３の演算回路の光束入射側の回路面上に形成された開口部とは、互いに異なる材料及び工法により形成されるので、目的に応じた最適な導光部及び開口部を形成することができ、光学ヘッドを小型化及び高性能化することができる。
【０２０２】
本発明の他の局面に係る光学ヘッドは、２層以上の記録層を有する情報記録媒体から情報を再生する光学ヘッドであって、光束を出射する光源と、前記光源から出射した光束を前記情報記録媒体に集光する対物レンズと、前記情報記録媒体で反射された反射光束に非点収差を発生させる非点収差発生部と、前記非点収差発生部によって非点収差が発生した前記反射光束を検出する光検出器とを備え、前記光検出器は、前記反射光束を受光する受光部と、前記受光部で受光した前記反射光束を光電変換することにより得られた電気信号に所定の演算を施す演算部と、前記受光部及び前記演算部を被覆するパッケージとを含み、前記演算部は、フォーカスエラー信号を生成する第１の演算回路と、トラッキングエラー信号を生成する第２の演算回路と、前記情報記録媒体の再生信号を生成する第３の演算回路とを含み、前記パッケージは、前記第３の演算回路の光束入射側の回路面上に形成された開口部と、前記開口部以外を遮光する遮光部とを有する。
【０２０３】
この構成によれば、光源は、光束を出射する。対物レンズは、光源から出射した光束を情報記録媒体に集光する。非点収差発生部は、情報記録媒体で反射された反射光束に非点収差を発生させる。光検出器は、非点収差発生部によって非点収差が発生した反射光束を検出する。光検出器は、反射光束を受光する受光部と、受光部で受光した反射光束を光電変換することにより得られた電気信号に所定の演算を施す演算部と、受光部及び演算部を被覆するパッケージとを含む。演算部は、フォーカスエラー信号を生成する第１の演算回路と、トラッキングエラー信号を生成する第２の演算回路と、情報記録媒体の再生信号を生成する第３の演算回路とを含む。そして、パッケージは、第３の演算回路の光束入射側の回路面上に形成された開口部と、開口部以外を遮光する遮光部とを有する。
【０２０４】
したがって、再生信号を生成する第３の演算回路の光束入射側の回路面上に開口部が形成されるので、演算部の上部に配置されるパッケージが金属膜により構成される場合に、当該金属膜が有する負荷容量により、第３の演算回路によって生成される再生信号のｆ特が低下するのを防止することができる。
【０２０５】
本発明の他の局面に係る光情報装置は、上記のいずれかに記載の光学ヘッドと、情報記録媒体を回転駆動するための駆動部と、前記光学ヘッド及び前記駆動部を制御する制御部とを備える。この構成によれば、上記の光学ヘッドを光情報装置に適用することができる。
【０２０６】
なお、発明を実施するための形態の項においてなされた具体的な実施態様又は実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神と特許請求事項との範囲内で、種々変更して実施することができるものである。
【産業上の利用可能性】
【０２０７】
本発明に係る光学ヘッド及び光情報装置は、安定なトラッキング制御機能と低い情報誤り率を実現できる機能とを有し、ＢＤの多層メディアへの情報の記録又は再生を実現するとともに記録性能及び再生性能の安定したコンピュータの外部記憶装置等として有用である。また、本発明に係る光学ヘッド及び光情報装置は、光ディスクレコーダ等の映像記録装置又は光ディスクプレーヤ等の映像再生装置等にも適用できる。さらに、本発明に係る光学ヘッド及び光情報装置は、カーナビゲーションシステム、携帯音楽プレーヤー、デジタルスチルカメラ及びデジタルビデオカメラにも適用できる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
2011118177.tif 000035
【図３３】
2011118177.tif 000036
【図３４】
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【図３５】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年1月16日(2012.1.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２層以上の記録層を有する情報記録媒体から情報を再生する光学ヘッドであって、
光束を出射する光源と、
前記光源から出射した光束を前記情報記録媒体に集光する対物レンズと、
前記情報記録媒体で反射された反射光束に非点収差を発生させる非点収差発生部と、
入射した光束を分割する光束分割部と、
前記非点収差発生部によって非点収差が発生した前記反射光束を検出する光検出器とを備え、
前記光検出器は、
前記反射光束を受光する受光部と、
前記受光部を被覆するパッケージとを含み、
前記パッケージは、前記受光部の光束入射側の受光面上に形成され、前記反射光束を前記受光部へ導く複数の導光部と、前記複数の導光部以外を遮光する遮光部とを有し、
前記光束分割部は、入射した光束を、メインビームと、第１及び第２のサブビームとに分割し、
前記受光部は、前記メインビームを受光するメインビーム受光部と、前記第１のサブビームを受光する第１のサブビーム受光部と、前記第２のサブビームを受光する第２のサブビーム受光部とを含み、
前記複数の導光部は、前記メインビーム受光部、前記第１のサブビーム受光部及び前記第２のサブビーム受光部の光束入射側の受光面上にそれぞれ個別に形成されており、
前記第１のサブビーム受光部及び前記第２のサブビーム受光部は、それぞれ他層迷光が入射しない位置に配置されていることを特徴とする光学ヘッド。
【請求項２】
（削除）
【請求項３】
前記導光部の形状は、円形であることを特徴とする請求項１記載の光学ヘッド。
【請求項４】
前記導光部の形状は、非円形であることを特徴とする請求項１記載の光学ヘッド。
【請求項５】
前記パッケージは、樹脂により構成されていることを特徴とする請求項１，３，４のいずれかに記載の光学ヘッド。
【請求項６】
前記パッケージは、シリコーンにより構成されていることを特徴とする請求項５記載の光学ヘッド。
【請求項７】
前記パッケージは、樹脂、ガラス及び金属のいずれかにより構成され、
前記複数の導光部は、前記樹脂、前記ガラス及び前記金属のいずれかに形成された開口部を含むことを特徴とする請求項１，３，４のいずれかに記載の光学ヘッド。
【請求項８】
前記パッケージは、樹脂及びガラスのいずれかにより構成され、
前記遮光部は、前記樹脂及び前記ガラスのいずれかの表面に形成された金属膜及び光学膜のいずれかを含むことを特徴とする請求項１，３，４のいずれかに記載の光学ヘッド。
【請求項９】
前記光束分割部は、前記対物レンズと前記非点収差発生部との間に配置され、前記情報記録媒体で反射された反射光束を分割することを特徴とする請求項１，３〜８のいずれかに記載の光学ヘッド。
【請求項１０】
前記光束分割部は、前記光源と前記対物レンズとの間に配置され、前記光源から出射した光束を分割することを特徴とする請求項１，３〜８のいずれかに記載の光学ヘッド。
【請求項１１】
前記光検出器は、前記受光部で受光した前記反射光束を光電変換することにより得られた電気信号に所定の演算を施す演算部をさらに含み、
前記パッケージは、前記演算部を被覆し、
前記遮光部は、前記演算部に入射する光束をすべて遮光することを特徴とする請求項１，３〜１０のいずれかに記載の光学ヘッド。
【請求項１２】
前記光検出器は、前記受光部で受光した前記反射光束を光電変換することにより得られた電気信号に所定の演算を施す演算部をさらに含み、
前記パッケージは、前記演算部を被覆し、
前記演算部は、フォーカスエラー信号を生成する第１の演算回路と、トラッキングエラー信号を生成する第２の演算回路と、前記情報記録媒体の再生信号を生成する第３の演算回路とを含み、
前記パッケージは、前記第３の演算回路の光束入射側の回路面上に形成される開口部をさらに有することを特徴とする請求項１，３〜１０のいずれかに記載の光学ヘッド。
【請求項１３】
前記受光部の光束入射側の受光面上に形成された前記複数の導光部と、前記第３の演算回路の光束入射側の回路面上に形成された前記開口部とは、互いに異なる材料及び工法により形成されることを特徴とする請求項１２記載の光学ヘッド。
【請求項１４】
２層以上の記録層を有する情報記録媒体から情報を再生する光学ヘッドであって、
光束を出射する光源と、
前記光源から出射した光束を前記情報記録媒体に集光する対物レンズと、
前記情報記録媒体で反射された反射光束に非点収差を発生させる非点収差発生部と、
前記非点収差発生部によって非点収差が発生した前記反射光束を検出する光検出器とを備え、
前記光検出器は、
前記反射光束を受光する受光部と、
前記受光部で受光した前記反射光束を光電変換することにより得られた電気信号に所定の演算を施す演算部と、
前記受光部及び前記演算部を被覆するパッケージとを含み、
前記演算部は、フォーカスエラー信号を生成する第１の演算回路と、トラッキングエラー信号を生成する第２の演算回路と、前記情報記録媒体の再生信号を生成する第３の演算回路とを含み、
前記パッケージは、前記第１の演算回路、前記第２の演算回路及び前記第３の演算回路のうちの前記第３の演算回路の光束入射側の回路面上にのみ形成された開口部と、前記開口部以外を遮光する遮光部とを有し、
前記開口部及び前記遮光部は、いずれも他層迷光が入射する位置に配置されていることを特徴とする光学ヘッド。
【請求項１５】
請求項１，３〜１４のいずれかに記載の光学ヘッドと、
情報記録媒体を回転駆動するための駆動部と、
前記光学ヘッド及び前記駆動部を制御する制御部とを備えることを特徴とする光情報装置。
【手続補正書】
【提出日】平成24年9月13日(2012.9.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
２層以上の記録層を有する情報記録媒体から情報を再生する光学ヘッドであって、
光束を出射する光源と、
前記光源から出射した光束を前記情報記録媒体に集光する対物レンズと、
前記情報記録媒体で反射された反射光束に非点収差を発生させる非点収差発生部と、
入射した光束を分割する光束分割部と、
前記非点収差発生部によって非点収差が発生した前記反射光束を検出する光検出器とを備え、
前記光検出器は、
前記反射光束を受光する受光部と、
前記受光部を被覆するパッケージと、
前記光検出器の表面に蒸着された膜とを含み、
前記膜は、前記反射光束を前記受光部へ導く複数の導光部と、前記複数の導光部以外を遮光する遮光部とを有することを特徴とする光学ヘッド。
【請求項２】
前記光束分割部は、入射した光束を、メインビームと、第１及び第２のサブビームとに分割し、
前記受光部は、前記メインビームを受光するメインビーム受光部と、前記第１のサブビームを受光する第１のサブビーム受光部と、前記第２のサブビームを受光する第２のサブビーム受光部とを含み、
前記複数の導光部は、前記メインビーム受光部、前記第１のサブビーム受光部及び前記第２のサブビーム受光部の光束入射側の受光面上にそれぞれ個別に形成されていることを特徴とする請求項１記載の光学ヘッド。
【請求項３】
前記導光部の形状は、円形であることを特徴とする請求項１又は２記載の光学ヘッド。
【請求項４】
前記導光部の形状は、非円形であることを特徴とする請求項１又は２記載の光学ヘッド。
【請求項５】
前記パッケージは、樹脂により構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光学ヘッド。
【請求項６】
前記パッケージは、シリコーンにより構成されていることを特徴とする請求項５記載の光学ヘッド。
【請求項７】
前記パッケージは、樹脂、ガラス及び金属のいずれかにより構成され、
前記複数の導光部は、前記樹脂、前記ガラス及び前記金属のいずれかに形成された開口部を含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光学ヘッド。
【請求項８】
前記パッケージは、樹脂及びガラスのいずれかにより構成され、
前記遮光部は、前記樹脂及び前記ガラスのいずれかの表面に形成された金属膜及び光学膜のいずれかを含むことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の光学ヘッド。
【請求項９】
前記光束分割部は、前記対物レンズと前記非点収差発生部との間に配置され、前記情報記録媒体で反射された反射光束を分割することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の光学ヘッド。
【請求項１０】
前記光束分割部は、前記光源と前記対物レンズとの間に配置され、前記光源から出射した光束を分割することを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の光学ヘッド。
【請求項１１】
前記光検出器は、前記受光部で受光した前記反射光束を光電変換することにより得られた電気信号に所定の演算を施す演算部をさらに含み、
前記パッケージは、前記演算部を被覆し、
前記遮光部は、前記演算部に入射する光束をすべて遮光することを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の光学ヘッド。
【請求項１２】
前記光検出器は、前記受光部で受光した前記反射光束を光電変換することにより得られた電気信号に所定の演算を施す演算部をさらに含み、
前記パッケージは、前記演算部を被覆し、
前記演算部は、フォーカスエラー信号を生成する第１の演算回路と、トラッキングエラー信号を生成する第２の演算回路と、前記情報記録媒体の再生信号を生成する第３の演算回路とを含み、
前記パッケージは、前記第３の演算回路の光束入射側の回路面上に形成される開口部をさらに有することを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の光学ヘッド。
【請求項１３】
前記受光部の光束入射側の受光面上に形成された前記複数の導光部と、前記第３の演算回路の光束入射側の回路面上に形成された前記開口部とは、互いに異なる材料及び工法により形成されることを特徴とする請求項１２記載の光学ヘッド。
【請求項１４】
２層以上の記録層を有する情報記録媒体から情報を再生する光学ヘッドであって、
光束を出射する光源と、
前記光源から出射した光束を前記情報記録媒体に集光する対物レンズと、
前記情報記録媒体で反射された反射光束に非点収差を発生させる非点収差発生部と、
前記非点収差発生部によって非点収差が発生した前記反射光束を検出する光検出器とを備え、
前記光検出器は、
前記反射光束を受光する受光部と、
前記受光部で受光した前記反射光束を光電変換することにより得られた電気信号に所定の演算を施す演算部と、
前記受光部及び前記演算部を被覆するパッケージとを含み、
前記演算部は、フォーカスエラー信号を生成する第１の演算回路と、トラッキングエラー信号を生成する第２の演算回路と、前記情報記録媒体の再生信号を生成する第３の演算回路とを含み、
前記パッケージは、前記第３の演算回路の光束入射側の回路面上に形成された開口部と、前記開口部以外を遮光する遮光部とを有することを特徴とする光学ヘッド。
【請求項１５】
請求項１〜１４のいずれかに記載の光学ヘッドと、
情報記録媒体を回転駆動するための駆動部と、
前記光学ヘッド及び前記駆動部を制御する制御部とを備えることを特徴とする光情報装置。
【国際調査報告】
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2011118177.tif 000041
2011118177.tif 000042
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